Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Аэс

Перевод Советский реактор РБМК 35 лет после Чернобыльской катастрофы

04.06.2021 20:14:20 | Автор: admin
Тридцать пять лет назад на АЭС Форсмарк в Швеции сработала система предупреждения о радиационной опасности. После расследования было установлено, что источником радиации была не сама электростанция, а нечто, находящееся за её пределами. В итоге, с учётом направления господствующих ветров, было выяснено, что радиация пришла с советской территории. Советское правительство, после некоторых политических распрей, признало, что источником радиационного заражения была Чернобыльская атомная электростанция, на которой произошла авария.

Причины катастрофы были тщательно исследованы и сейчас у нас есть достаточно хорошее понимание того, что тогда случилось. Возможно, самый важный урок, который человечество вынесло из Чернобыльской катастрофы, заключается в том, что её причиной нельзя назвать недочёты конкретного реактора, или неправильные действия персонала в зале управления АЭС, или особенности отдельно взятого тоталитарного режима. Причиной происшествия такого масштаба стала целая цепь событий.



В пользу этой идеи говорит тот факт, что оставшиеся реакторы серии РБМК, включая три установки на Чернобыльской АЭС, функционировали без заметных проблем с 1986 года, а девять из них работают до сих пор. В ходе международного расследования причин возникновения Чернобыльской катастрофы в соответствующих отчётах МКГЯБ постоянно говорится о недостаточном уровне культуры безопасности.

Анализ обстоятельств, которые привели к созданию четвёртого энергоблока Чернобыльской АЭС и к последующему его использованию, потенциально опасному, может дать человечеству множество знаний о предотвращении катастроф. Это история о том, какую важную роль культура безопасности играет в отраслях промышленности, где цена аварий измеряется человеческими жизнями.

Анатомия катастрофы


За два года до аварии на Чернобыльской АЭС, в ночь на 3 декабря 1984 года, в индийском городе Бхопал погибло более двух тысяч человек. Тогда на близлежащем химическом заводе компании Union Carbide India Ltd случился выброс смертельно опасного вещества метилизоцианата. В последующие годы умерло ещё более тысячи человек, а общее число пострадавших составило около полумиллиона.

Резервуар E610 источник смертоносного газа

Заражённые почва и грунтовые воды вокруг завода, теперь заброшенного, до сих пор представляют опасность, но люди продолжают жить в тех местах.

К катастрофе в Бхопале привели низкий уровень технического обслуживания оборудования, неисправные средства защиты, а так же отсутствие культуры безопасности. Всё это вместе позволило воде проникнуть через неисправные вентили в резервуар с метилизоцианатом, что привело, в результате экзотермической реакции, к образованию смертоносного газа. Американская компания-владелец завода (теперь она называется The Dow Chemical Company) не очистила место аварии после закрытия завода в 1986 году. Теперь эта задача возложена на местные власти.

Катастрофа 1986 года в Чернобыле во многом похожа на аварию в Бхопале. В частности недостаточным уровнем культуры безопасности. Всё началось ещё на этапе проектирования реактора РБМК (реактор большой мощности канального типа), когда, ради экономии, было решено использовать природный уран, а не обогащённый уран-235. Это означало увеличение размеров реактора, что привело к принятию решения о том, что в конструкции реактора не нужен корпус, который имеется у реакторов других типов (например у корпусных водо-водяных энергетических реакторов, ВВЭР). Корпус РБМК оказался бы слишком большим и слишком дорогим.

В РБМК имеется множество систем обеспечения безопасности, включая применение независимых петель контура охлаждения реактора, использования системы аварийного охлаждения реактора (САОР) и системы аварийного отключения реактора (SCRAM). Но там не было чего-то такого, что не дало бы операторам реактора по собственному усмотрению отключить все эти системы безопасности. В результате то, что должно было стать простым испытанием турбогенератора в режиме выбега (что предусматривало использование кинетической энергии, запасённой во вращающемся роторе турбогенератора, для выработки электроэнергии, необходимой для питания циркуляционных насосов в аварийной ситуации), превратилось в катастрофу.

Игры с реактивностью реактора


У каждого легководного реактора, где для охлаждения ядра реактора используется обычная вода, есть два основных параметра, которые позволяют узнать о том, в каком режиме работает реактор в номинальном, или нет, отклоняясь от него в большую или меньшую сторону. Они имеют отношение к реактивности реактора к количеству нейтронов с определённой скоростью (температурой нейтронов), присутствующих в некий момент времени в нейтронном эффективном сечении используемого в реакторе топлива.

В случае с ураном-235 необходимы так называемые тепловые нейтроны, но в ходе цепной ядерной реакции производится множество более быстрых нейтронов (их называют быстрыми нейтронами). Быстрые нейтроны могут быть замедлены до состояния тепловых нейтронов с использованием замедлителей нейтронов. Это повышает реактивность реактора. Для снижения реактивности реактора используются поглотители нейтронов, которые могут быть представлены водой и управляющими стержнями, которые часто делают из карбида бора.

В большинстве легководных реакторов обычная вода используется и для замедления нейтронов, и для поглощения нейтронов. А это значит, что если реактивность реактора возрастает, повышается скорость закипания воды, что увеличивает количество пара. Появление пара означает ухудшение возможностей замедления нейтронов, а это, в свою очередь, приводит к уменьшению количества имеющихся тепловых нейтронов, что создаёт цикл отрицательной обратной связи. Это то, что называется отрицательным паровым коэффициентом реактивности.

Верхняя часть реактора РБМК Ленинградской АЭС

У интересующего нас реактора РБМК второго поколения много общего с прототипом ядерного реактора первого поколения, в котором используется графитовый замедлитель. Собственно говоря, в РБМК графит тоже использовался в роли замедлителя нейтронов. Хотя это позволяло применять природный уран, это ещё и означало то, что РБМК работал с положительным паровым коэффициентом реактивности. Когда вода в контуре охлаждения реактора закипала и в ней возникали пузырьки, её возможности по поглощению нейтронов ухудшались, а эффект замедления нейтронов не менялся, что создавало возможность возникновения бесконтрольной ядерной реакции.

Эта неоднозначная особенность была признана приемлемой, так как она позволяла реакторам РБМК выдавать тепловую мощность, значительно превышающую ту, которую обеспечивали западные реакторы того времени. Предполагалось, что у хорошо обученного персонала не будет проблем с управлением реактором РБМК.

Как уже было бесчисленное количество раз доказано, например, когда затонул Титаник, менеджеры и маркетологи регулярно берут верх над инженерами. Любая катастрофа, которой можно было бы избежать за счёт правильного обслуживания техники и тщательного обучения персонала, становится неизбежной в условиях отсутствия культуры безопасности.

Закон Мёрфи в действии


Когда было запланировано отключение четвёртого энергоблока Чернобыльской АЭС для обслуживания, было решено провести на нём эксперимент с турбогенератором, для чего была отключена САОР. Но, прямо перед тем, как было запланировано начать эксперимент, решено было оставить реактор в работающем состоянии ещё на 11 часов, так как энергосеть нуждалась в энергии, вырабатываемой энергоблоком. Эта задержка привела к тому, что персонал дневной смены, который и должен был проводить эксперимент, сменился сотрудниками вечерней смены. Им, как результат, из-за отключённой САОР, пришлось вручную регулировать вентили гидравлической системы реактора.

Когда на службу пришли работники ночной смены, ожидающие, что им придётся иметь дело с остановленным и остывающим реактором, им сообщили о том, что эксперимент должны проводить они. Это означало, что мощность реактора нужно было снизить, перейти с полной мощности к 700 1000 МВт (тепловых), а потом прекратить подачу пара на турбину.
Схема контуров охлаждения РБМК

У реактора РБМК есть одна особенность, которая выражается в том, что он крайне нестабилен и сложен в управлении на низких уровнях мощности. Учитывая положительный паровой коэффициент реактивности, несовершенство конструкции управляющих стержней и образование, в качестве побочного продукта работы реактора, ксенона-135, поглощающего много нейтронов, мощность реактора упала менее чем до 100 МВт. Это привело к тому, что операторы начали убирать всё больше и больше управляющих стержней (включая стержни, имеющие отношение к автоматической системе управления) в попытке увеличить реактивность реактора. Это позволило реактивности медленно вырасти и дойти до уровней, близких к тем, которые требовались для проведения эксперимента.

Поток охлаждающей жидкости в ядре реактора был усилен для получения большего количества пара, но это понизило реактивность, поэтому два насоса были остановлены для того чтобы снова повысить реактивность реактора. В этой ситуации, когда практически все управляющие стержни были вынуты из реактора, и когда были отключены все системы безопасности, эксперимент свернули, несмотря на то что падение мощности, выдаваемой замедляемым генератором, привело к понижению давления воды, охлаждающей реактор. И, наконец, было принято решение воспользоваться системой аварийного отключения реактора, что привело бы к сравнительно быстрому вводу управляющих стержней в реактор для его остановки.

Стержни вытесняли воду из каналов, создавая пустоты, а графит на концах стержней способствовал повышению реактивности реактора. В результате роста реактивности в нижней части реактора теплоотдача реактора подскочила примерно до 30000 МВт (при номинальной теплоотдаче в 3000 МВт). Вода, охлаждающая реактор, немедленно закипела, циркониевая оболочка топливных стержней расплавилась, она прореагировала с паром, а в результате этой реакции выделился водород.

Первым взрывом (возможно, его причиной стал перегретый пар) сбросило крышку реактора и повредило крышу здания. Второй взрыв, который произошёл через несколько секунд (это, вероятно, взорвалась смесь водорода с кислородом), разрушил ядро реактора и прекратил цепную ядерную реакцию. Всё, что осталось от реактора 4, представляло собой разбросанные повсюду радиоактивные фрагменты ядра реактора и раскалённый кориум лаваподобная масса, состоящая из компонентов расплавленной активной зоны ядерного реактора, которая затекла в подвал здания реактора. Тем временем в ядре реактора загорелся графит, в воздух поднялся столб радиоактивного дыма, что и привело к тому, что в Швеции обнаружили следы радиационного заражения.

Конец эпохи РБМК


В наши дни всё ещё работают девять реакторов РБМК. Все они расположены в России. А три реактора, оставшиеся на Чернобыльской АЭС, были постепенно выведены из эксплуатации. Работающие реакторы РБМК усовершенствовали, учтя опыт катастрофы. А именно, речь идёт о следующих улучшениях:

  • Использование топлива с более высоким уровнем обогащения урана, что позволяет скомпенсировать наличие дополнительных управляющих стержней.
  • Использование большего количества поглотителей нейтронов для стабилизации реактора на низких уровнях мощности.
  • Ускорение работы системы аварийного отключения реактора (12 секунд вместо 18).
  • Ограничение доступа к органам управления реактором, отключающим системы безопасности.

Вот главные следствия этих изменений: значительно уменьшился положительный паровой коэффициент реактивности, реактором стало намного легче управлять на низких уровнях мощности, у операторов стало гораздо меньше возможностей для импровизаций.

Учитывая то, что реакторы типа РБМК и подобные им в наши дни совершенно не пользуются поддержкой общественности, в России будущее атомной электроэнергетики строится на реакторах типа ВВЭР. В частности, речь идёт о реакторе ВВЭР-1200, относящемуся к поколению 3+. В таких реакторах обычная вода используется для замедления нейтронов, для охлаждения реактора, а так же для поглощения нейтронов. Такие реакторы, при создании которых соблюдаются международные стандарты безопасности, заменят в будущие годы оставшиеся на российских атомных электростанциях реакторы РБМК.

Всё дело в культуре безопасности


Интересным противопоставлением идее о том, что реактор РБМК так опасен из-за положительного парового коэффициента реактивности, являются принципы, по которым построены реакторы CANDU (Canada Deuterium Uranium тяжеловодные водо-водяные ядерные реакторы производства Канады). Эти реакторы привлекают к себе так мало внимания, что обычные люди, не являющиеся гражданами Канады, обычно не знают о том, что в Канаде есть атомная промышленность, и о том, что Канада экспортирует эти реакторы во многие страны.

При этом в реакторах CANDU изначально использовался природный уран и они отличаются положительным паровым коэффициентом реактивности. Но, несмотря на это, активные и пассивные системы защиты таких реакторов способны предотвратить нечто вроде тех ошибок персонала, которые были совершены в Чернобыле, или что-то вроде частичного расплавления активной зоны реактора (при отрицательном паровом коэффициенте реактивности) при аварии на АЭС Три-Майл-Айленд. В последнем случае оператор взял на себя управление системой безопасности, в результате события развивались по сценарию, напоминающему неудачный эксперимент в Чернобыле.

Похожие причины лежат в основе аварии на АЭС Фукусима-1, которая произошла в 2011 году в Японии. Об этом говорится в отчёте Национального парламента Японии. Низкий уровень культуры безопасности и широкое распространение коррупции, доходящей до высших правительственных кругов, привело к тому, что системы безопасности электростанции не поддерживались в актуальном состоянии. АЭС не вполне соответствовала стандартам устойчивости к землетрясениям. Она не была модернизирована в соответствии с рекомендациями американской регулирующей организации.
Разлив смеси угольной золы и воды из отстойника (угольная электростанция в Кингстоне, аэрофотоснимок)

Но, даже учитывая вышесказанное, происшествия на атомных электростанциях чрезвычайно редки, благодаря чему атомная энергетика входит в число самых безопасных форм генерирования электроэнергии (с учётом количества выработанной энергии). Пожалуй, даже большее беспокойство, чем отдельные инциденты, вызывает то, что низкая культура безопасности характерна не только для атомной промышленности. Похожая ситуация наблюдается и во многих других сферах, о чём красноречиво говорят авария в Бхопале и другие крупные техногенные катастрофы. В США за расследование происшествий в сфере химической промышленности отвечает Совет по химической безопасности и расследованию угроз (Chemical Safety and Hazard Investigation Board, CSB).

CSB занимается, помимо подготовки официальных отчётов, съёмкой документальных фильмов, которые можно найти на его YouTube-канале. Авторы этих материалов стремятся донести до сознания читателей и зрителей тот факт, что культура безопасности это не что-то такое, что можно принимать как данность, или что-то такое, на что можно вообще не обращать внимания, не опасаясь каких-либо проблем. В США, несмотря на то, что режим там вовсе не тоталитарный, почему-то регулярно происходят промышленные катастрофы, которые убивают и калечат сотни человек.

Из отчётов CSB можно сделать вывод о том, что, хотя радиоактивные материалы и могут выглядеть довольно-таки страшными, не стоит недооценивать опасность чего-то, на первый взгляд, совершенно невинного, вроде древесных опилок или муки. И если хотя бы допускать существование опасных ситуаций это уже будет первым шагом к тому, что кто-то сможет назвать худшим рабочим днём в своей жизни. У этого правила нет исключений.

В безопасности нет такого понятия, как Я


Никому не хотелось бы быть тем самым членом команды, которому приходится указывать другим на очевидные огрехи в безопасности, связанные с конструкцией каких-то устройств или с выполнением каких-то процедур. И, точно так же, никого не прельстит перспектива быть стукачом, который закладывает своих коллег, нарушающих правила техники безопасности. Но, в то же время, один человек не в состоянии склонить целую компанию или страну к совершенствованию процедур обеспечения безопасности.

Для того чтобы создавать и внедрять правила безопасности, для того, чтобы им следовать, не нужно прилагать непомерных усилий. Но, если безопасности уделяется мало внимания, значит возникновение очередной катастрофы, которую легко можно было бы предотвратить, это лишь вопрос времени, в чём бы такая катастрофа ни выражалась. Правила безопасности нельзя назвать чем-то невероятно привлекательным или вызывающим всеобщее восхищение. Но часто они представляют собой именно ту границу, которая отделяет скучный рабочий день от дня, в который завод сравняло с землёй взрывом, унёсшим множество жизней, или от дня аварии, в результате которой смесь угольной золы с водой превратила всё вокруг в пустыню.

Мы должны помнить не только о Чернобыле, но и о Бхопале, и о других подобных катастрофах, которые забрали уже очень много жизней и продолжат их забирать до тех пор, пока мы, как общество, не сделаем культуру безопасности частью повседневной жизни в каждом уголке Земли.

Как вы оцениваете уровень культуры безопасности, сложившийся в той сфере, в которой вы работаете?


Подробнее..

Лекция с разбором правды и мифов об аварии на Чернобыльской АЭС

15.07.2020 22:07:35 | Автор: admin
Внимательные читатели и подписчики наверняка ждут от меня продолжения истории о ввозе урановых хвостов, прерванную почти полгода назад. И я планирую завершить ее на следующей неделе, благо событий за это время по теме было немало.

Но сейчас хочу выложить ссылку на запись своей лекции с разбором мифов и правды о Чернобыле на основе сериала от HBO, которую я прочитал почти год назад в Москве в рамках LiveJournal Meetup. Просто я тут решил заняться созданием и наполнением своего youtube-канала о ядерных технологиях и радиации, и пока я готовлю первые материалы, в том числе по теме урановых хвостов, выкладываю вот архивные записи. Думаю это будет тоже любопытно. Так что приглашаю подписываться, ставить лайки и комментарии, иначе это новое и нелегкое для меня дело может и загнуться)

Для ознакомления с содержанием лекции и удобства ориентирования, выкладываю под катом тайм-коды ролика с описанием рассматриваемых вопросов.




Тайм коды видео:
1:45 кто я и почему читаю лекцию о Чернобыле
5:40 шкала INES, сравнение ядерных аварий в Чернобыле, Фукусиме и на ПО Маяк
9:30 ляпы первой серии
11:40 семья Игнатенко герои и прототипы, источники информации для сериала
13:30 демонстрация излучения Вавилова-Черенкова
15:18 о реальных дневниках Легасова
16:20 реальная радиационная обстановка на ЧАЭС в первый день аварии
17:27 что реально тушили пожарные в ночь аварии
19:03 что и зачем делал персонал после аварии
20:40 как принималось решение об эвакуации Припяти
23:30 чем в реальности занимался Легасов
24:20 что и зачем реально засыпали в реактор с вертолетов
28:30 о причинах первой попытки самоубийства Легасова в 1987-м году
30:49 падение вертолета в реальности и сериале как, когда и почему
32:35 сколько радиоактивности было выброшено при аварии
34:35 о загрязнении мира от испытаний ядерного оружия
36:12 Йод-131, его опасность, йодная профилактика
40:10 карты загрязнений плутонием и америцием
41:10 загрязнение Cs-137, меры защиты населения в зависимости от загрязнений
44:42 почему и как Припять эвакуировали, а Киев нет
49:50 Китайский синдром, голливуд и авария на АЭС Три Майл Айленд в 1979 г.
55:10 разбор истории с водолазами что делали на самом деле, как и зачем
1:01:02 о фильме Данилы Козловского про Чернобыль
1:02:25 разбор истории с шахтерами правда и мифы в сериале
1:07:01 Саркофаг важная история, которой нет в сериале
1:11:25 Биороботы и роботы на расчистке крыш
1:14:55 О том как ЧАЭС вырабатывала электроэнергию после аварии и до 2000 г.
1:16:09 как я был на ЧАЭС и как там построили новый саркофаг Арку
1:19:13 опыт Чернобыля, учтенный в современных АЭС
1:24:33 жертвы Чернобыля сколько погибло, сколько лучевых болезней и т.д.
1:31:46 завершение лекции и переход к вопросам из зала
1:33:56 вопрос об оценке действий Легасова и его наследии
1:39:30 взорвутся ли АЭС в постапокалипсис без людей?
1:44:16 почему 4-й энергоблок взорвался, а первые 3 нет?
1:45:49 о загрязнении от Фукусимы
1:47:12 о загрязнении водоемов вокруг ЧАЭС и про Запорожскую АЭС
Подробнее..

Ядерное наследие первенца атомной энергетики СССР

11.09.2020 08:20:52 | Автор: admin
В 1954 году в СССР, в Обнинске, построили и запустили Первую в мире атомную станцию. Ее реактор АМ (Атом мирный) был небольшой мощности, вся станция выдавала всего 5 МВт электроэнергии, но ее запуск положил начало освоению мирной атомной энергии. Через 4 года, в 1958 г., был введён в эксплуатацию первый энергоблок Сибирской атомной электростанции мощностью 100 МВт, на Сибирском химическом комбинате. Однако, эта станция была двойного назначения. Ее реактор ЭИ-2 стали использовать для производства электроэнергии и тепла, но основной его задачей было производство оружейного плутония. Первой же гражданской атомной станцией большой мощности стала Белоярская АЭС. Сейчас ее первые реакторы уже остановлены. Эта статья как раз об их истории, о сложностях обращения с накопленным отработанным ядерным топливом и путях решения связанных с ним проблем.


Белоярская АЭС. На переднем плане первая очередь станции с реакторами АМБ. Источник.

Реакторы АМБ
В 1964 году в СССР заработали первенцы сразу двух направлений мирной атомной энергетики. В сентябре был пущен первый водо-водяной реактор ВВЭР-440 на Нововоронежской АЭС. Но за полгода до него, в апреле 1964 года, заработал водо-графитовый реактор АМБ-100 на Белоярской АЭС. Таким образом, первой мирной атомной станцией промышленной мощности в СССР стала Белоярская АЭС с реакторной установкой АМБ-100 (Атом мирный большой) мощностью 100 МВт. Этот реактор уже не нарабатывал плутоний для оружия, а сама станция располагалась не на территории оружейного комбината. Тем не менее, конструкция реактора была похожа и на своего мирного (АМ) и полувоенных (ЭИ и АДЭ) предшественников это водо-графитовый канальный реактор с трубчатыми тепловыделяющими элементами. Второй, в два раза более мощный, блок с реактором АМБ-200 заработал в декабре 1967 г. Они проработали 17 и 21 год и остановлены в 1984 г. и в 1989 г, соответственно.


О строительстве и устройстве Белоярской АЭС в 1960-е можно посмотреть вот этот документальный ролик Белоярская АЭС им. И. В Курчатова, 1965

Во-многом, работа этих реакторов носила исследовательский характер, полученные данные по ее работе послужили основой для создания в десятки раз более мощных реакторов РБМК, составивших основу советской атомной энергетики 1970-х-1980-х годов.
На реакторах АМБ впервые в промышленном масштабе апробировалась схема ядерного перегрева пара в целях повышения коэффициента полезного действия (достигнуто значение в 37 %). Однако эксплуатация энергоблоков АМБ сопровождалась и значительным количеством отклонений и нарушений в работе. Бывали и аварии.

Так, 25 мая 1976 года на втором блоке при выходе на мощность, после срабатывания аварийной защиты, произошло повреждение нескольких десятков тепловыделяющих сборок (ТВС). Эта авария относилась к наиболее тяжелым по последствиям и восстановительные работы продолжались около 9 месяцев.

Белоярская АЭС и сегодня остается особенной, новаторской и экспериментальной на ней эксплуатируются новые для отрасли решения. Сейчас тут работают единственные в мире промышленные энергоблоки с реакторами на быстрых нейтронах БН-600 и БН-800.


Самый мощный из действующих в мире промышленных реакторов на быстрых нейтронах БН-800. Фото автора.

Первая очередь АЭС с блоками АМБ находится в режиме длительной консервации. Энергоблоки окончательно остановлены уже более 30 лет, но, по международным нормам не могут выводиться из эксплуатации пока на них осталось отработавшее топливо. Оставшееся ОЯТ из них выгрузили в бассейны выдержки, технологические отверстия в самих реакторах закрыты с использованием особой смолы-консерванта.


Блочный щит управления реактора АМБ-200. Пульт до сих пор частично используется для управления подачей тепла со станции в город Заречный и обеспечение собственных нужд БАЭС. Фото автора.

Для полного вывода из эксплуатации этих блоков необходимо в первую очередь решить вопрос с отработанным ядерным топливом (ОЯТ), которого накопилось чуть менее 300 тонн, и большая часть которого находится на станции в неудовлетворительном состоянии.
Накопленное ОЯТ реакторов АМБ относится к так называемому ядерному наследию СССР, для решения проблем которого в последние годы предпринимаются немалые усилия.

Особенности топлива АМБ
Одна из главных проблем, связанным с тем, почему переработка или безопасное хранение ОЯТ АМБ не было организовано ранее это большое разнообразие видов этого топлива и его нестандартные габариты. За почти 38 реакторо-лет эксплуатации АМБ было испытано более 40 типов тепловыделяющих сборок (ТВС) для испарительных и пароперегревательных каналов реакторов.

Сборки с топливом имеют нестандартные размеры 14 м в длину, что на 4 м больше, чем у ТВС самого крупного отечественного реактора РБМК. При этом топливо размещалось лишь в центральных 6 метрах, соответствовавших высоте активной зоны, а 4 метровые концевики были заполнены пирографитом. Само гранулированное топливо было тоже нетиповым оно находилось в наполнительном материале (медь, магний или кальций), масса которого доходила до 16%. Урановое топливо с обогащением от 2 до 20% по U-235 по составу делилось на несколько групп оксидное (близкое к современному диоксиду урана), металлический сплав с добавлением 3-9% магния, карбидное (UC).

За период эксплуатации из реакторов было извлечено 7196 топливных каналов (около 285 т ОЯТ), из которых 2227 (около 95 т ОЯТ) были отправлены на завод РТ-1 на ПО Маяк, г. Озерск, а остальные до 2016 года оставались в приреакторных хранилищах на Белоярской АЭС. В 1970-х и 1980-х гг. исследовалась возможность переработки топлива на ПО Маяк. Была показана принципиальная возможность организации начальных стадий процесса. Но основные проблемы были связаны с разделкой сборок и их подготовкой к растворению. До практической переработки ОЯТ дело так и не дошло, так что проблема обращения с топливом АМБ ждала своего отложенного решения.

Хранилось ОЯТ АМБ на Белоярской АЭС в двух бассейнах выдержки в 17- и 35-местных чехлах (кассетах) и в одноместных пеналах. 35-местные чехлы были изготовлены из нержавеющей стали, 17-местные из углеродистой стали, и перед установкой в бассейн изнутри и снаружи покрывались суриком. Изначально планировалось кратковременное хранение чехлов в двух бассейнах выдержки, а затем их отправка на радиохимическую переработку на ПО Маяк. Но в связи с распадом СССР процесс затянулся на два десятилетия.

Уже в начале 2000-х гг. наибольшую проблему представляло топливо в 17-местных кассетах. Большинство этих кассет к тому времени находилось в бассейнах выдержки более 20 лет, что превышает их расчетный 15-летний срок эксплуатации. Поэтому предполагалось, что все они потеряли свою герметичность и заполнены водой бассейнов выдержки. При этом в них были загружены облученные ТВС более ранних и несовершенных конструкций со значительно большим выгоранием, а также практически все поврежденное топливо. Всего в кассетах содержится порядка 20% поврежденных при эксплуатации ТВС. Вероятное состояние продуктов коррозии топлива это смесь в виде пульпы из продуктов коррозии компонентов топливной композиции с фрагментами графитовых втулок. Значительное количество топлива имело магниевую матрицу, которая при повреждении герметичности оболочки твэла подвержена коррозии в воде. Топливо также может оказаться на дне бассейна.

На заводе РТ-1 ПО Маяк находится на хранении 131 кассета К-17 (около 95 тонн ОЯТ), которые поставлялись туда в течение 10 лет, начиная с 1972 г. Кассеты размещены в глубоководной части бассейна выдержки. Кассеты из коррозионной стали в количестве 103 шт. и 28 кассет из черной конструкционной стали хранятся в подвешенном состоянии на консолях бассейна. Для исключения коррозии они помещены в нержавеющие пеналы. Применяемый способ обеспечивает безопасное хранение ОЯТ и предотвращает загрязнение вод бассейна продуктами деления ОТВС, но не дает гарантии, что в будущем не возникнут проблемы, которые приведут в дальнейшем к разрушению топлива в кассетах, а также к необходимости отказа от хранения кассет в подвешенном состоянии.

Выбор вариантов обращения с топливом
С учетом сложности ситуации с топливом АМБ, рассматривались самые разные варианты обращения с ним: отправка на временное хранение с последующим решением вопроса о переработке; отправка на длительное хранение с последующим захоронением; разделка и помещение в пеналы на самой АЭС, а затем отправка на переработку в ПО Маяк; доставка ОТВС на ПО Маяк, разделка и переработка.

Однако, из-за большого количества аварийного топлива, его продолжающейся деградации и из-за дороговизны строительства современного хранилища для столько нестандартного топлива, было решено переработать ОЯТ АМБ на ПО Маяк. Для этого нужно было провести ряд неотложных мероприятий по устранению угроз безопасному хранению ОЯТ на Белоярской АЭС (например, с 2001 года была организована система очистки воды бассейна выдержки), и в то же время подготовить решение двух задач транспортировки топлива и его дальнейшей переработке на заводе РТ-1.

Транспортировка топлива
Для безопасного вывоза топлива с БАЭС на ФГУП ПО Маяк требовалась разработка специального транспортно-упаковочного комплекта (ТУК) для длинномерных ТВС длиной около 14 м и специального вагона-контейнера, провести обоснование безопасности транспортирования и хранения поврежденного топлива, а также отработки обращения с длинномерными ТВС.

В итоге РФЯЦ-ВНИИТФ совместно с ОАО Уралхиммаш к 2006 году разработали и запатентовали два варианта транспортно-упаковочного контейнера ТУК-84 для загрузки 17- и 35-местных кассет с ОЯТ АМБ. Контейнер ТУК-84 имеет длину более 15 метров, диаметр до 1,4 м. Кассеты с топливом загружаются в металлический герметичный пенал, а он уже размещается в прочном контейнере толщиной более 20 см. ТУК снабжен системами контроля температуры и давления внутри пенала с топливом.


Один из вариантов конструкции для транспортирования 35-местных кассет с ТВС. Масса контейнера 86600 кг, пенала 3820 кг и 35-местной кассеты 9650 кг.

Корпус ТУК-84 изготавливают по особой рулонной технике витого сосуда, когда стальные полосы толщиной 5 мм и шириной 1,4 м навиваются и свариваются в цилиндр переменной толщины. Подобная технология применяется в создании сосудов высокого давления в химической промышленности. В сочетании с переменным сечением она позволяет создать особо прочный корпус с минимальной массой. В итоге ТУК для перевозки длинномерного топлива АМБ имеет массу менее 90 тонн, что позволяет транспортировать его по железной дороге на специальных вагонах без ограничений.


Механические испытания ТУК-84 на падение с высоты.

К 2014 году на ОАО Уралхиммаш в Екатеринбурге было изготовлено 6 унифицированных ТУК-84, позволяющих транспортировать всю номенклатуру хранящихся на БАЭС чехлов с топливом АМБ. ТУК был испытан на все виды аварийного воздействия, в том числе на падение с высоты 9 м на плоскость и с 1 м на штырь.

Контейнеры приспособлены для транспортировки как автомобилем, так и железнодорожным вагоном. В 2008 году шесть вагон-контейнеров для перевозки ТУКов были произведены на вагоностроительном заводе в г. Тверь.


Внешний вид вагон-контейнеров для перевозки ТУК-84. Его длина более 28 м. Источник.

В итоге в ноябре 2016 года на ПО Маяк прибыл первый опытный вагон-контейнер, доставивший на радиохимический завод кассету с ОЯТ реакторов АМБ, которая была извлечена из транспортно-упаковочного комплекта и помещена в бассейн-хранилище завода РТ-1. С 30 октября 2017 такие поставки осуществляются на регулярной основе в штатном режиме. В концу 2019 года был завершен первый этап вывоза ОЯТ было вывезено 124 кассеты с ТВС АМБ.


Посмотреть как происходит доставка топлива и его выгрузка можно вот в этом видеосюжете от информационного центра ПО Маяк.

Переработка ОЯТ на ПО Маяк
На ПО Маяк с 1977 года работает единственный в России завод по переработке ОЯТ РТ-1. На нем перерабатывается широкий спектр топлива энергетических и исследовательских реакторов, топлива ледокольного и подводного атомного флота. Однако линии по переработке топлива АМБ в силу его специфичности и небольшой серии, на РТ-1 никогда не было. Тем не менее, ряд исследований, проведенных ранее, показал принципиальную возможность переработки ОЯТ АМБ по технологии классического ПУРЕКС-процесса с растворением топлива в кислотах и выделением ценных компонентов (урана и плутония), но без привязки таких работ к технологии завода РТ-1. Проведенные позже исследования показали, что эта переработка возможна на недозагруженной второй линии переработки топлива быстрых реакторов на РТ-1. Так что принципиальных сложностей с самой переработкой нет. Однако необходимо создание инфраструктуры и цехов по приему и разделке ОЯТ АМБ. Для этих задач на ПО Маяк проектируется специальное здание отделение разделки и пеналирования (ОРП) для подготовки к переработке топлива, как уже размещенного на Маяке, так и топлива в кассетах при их дальнейшей поставке с Белоярской АЭС.


Проект отделение разделки и пеналирования (ОРП) на ФГУП ПО МАЯК. Источник.

В рамках ФЦП ЯРБ-1 (Федеральная целевая программа Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2008 год и на период до 2015 года) в 2012 году началось сооружение первой очереди комплекса по обращению с ОЯТ АМБ. В рамках той же программы финансировались работы по созданию ТУК-84 и необходимой инфраструктуры на самой Белоярской АЭС. В 2015 году завершен первый этап проекта подготовки отделения разделки и пеналирования ОЯТ, в том числе опытный стенд по разделке ТВС и реконструкция бассейна выдержки Б-4, позволившие с 2016 начать прием топлива на ПО Маяк.


Опытный стенд по разделке ТВС на ПО Маяк

В конце 2019-го были разыграны конкурсные процедуры по достройке второго этапа ОРП (объекта 630), стоимостью около 2 млрд рублей. Финансирование работ осуществляется уже в рамках ФЦП ЯРБ-2 (Федеральная целевая программа Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016 2020 годы и на период до 2030 года). В 2024 году планируется приступить к переработке топлива реакторов АМБ-100 и АМБ-200. До этого момента уже вывезенное топливо будет храниться на ПО Маяк, а вывоз оставшегося ОЯТ будет произведен в 2026-2027 годах.

Стоит отметить, что решение проблемы топлива реакторов АМБ это лишь один из примеров проблем ядерного наследия в виде накопленного топлива. Помимо него, многие реакторные установки накопили пусть небольшое по количеству, но разнообразное в силу исследовательских работ по качеству топливо, которое ранее не перерабатывалось топливо некоторых исследовательских реакторов, экспериментальное топливо реакторов атомных подводных лодок. Часть из этого топлива дефектное. Кроме того, в большом количестве уже накопилось топливо мощных серийных реакторов АЭС РБМК и ВВЭР-1000.

В рамках ликвидации этого ядерного наследия, на заводе РТ-1 ПО Маяк не только задействовали вторую технологическую нитку для переработки ОЯТ реакторов АМБ, но в 2016 году уже завершили реконструкцию и ввели в работу третью технологическую нитку. На ней можно перерабатывать топливо нескольких видов, включая то, которое раньше никогда и нигде не перерабатывалось. Например, первой операцией на модернизированной нитке стала переработка уран-бериллиевого топлива с атомных подводных лодок. На данной нитке стала возможной переработка длинномерного ОЯТ, такого как ВВЭР-1000, которого в России накоплено более шести тысяч тонн. В результате всех запланированных модернизаций, завод РТ-1 на ПО Маяк сможет перерабатывать практически всю номенклатуру отечественного ядерного топлива, как уже накопленного, так и вновь образующегося.


Доставка отработавшего ядерного топлива реакторов ВВЭР-1000 с Ростовской АЭС в декабре 2016. Источник.

После запуска участка разделки и переработки топлива АМБ на Маяке, первую очередь Белоярской АЭС можно будет окончательно вывести из эксплуатации, разобрать и очистить площадку для нового промышленного строительства. Таким образом должен безопасно завершится жизненный цикл самых первых из реакторов российских АЭС промышленной мощности.

Использованные источники:
1. Проблемы ядерного наследия и пути их решения (том 1), 2012 г.
2. Вывоз ОЯТ реакторов АМБ-100 и АМБ-200 Белоярской АЭС на ФГУП ПО МАЯК. Анфалова О.В и др. Вопросы радиационной безопасности, Номер: 2 (94) год: 2019
3. Конструкция транспортного упаковочного комплекта ТУК-84. Атомная энергия (Том 100, 6 (2006)), Анфалова О.В. и др.
4. Создание технологий обращения с ОЯТ АМБ Белоярской АЭС. Кудрявцев Е.Г. Безопасность Окружающей Среды 1-2010: Обращение с ОЯТ.
5. Комплектация отработавшего ядерного топлива реакторов АМБ и ВВЭР-440 для обеспечения их совместной радиохимической переработки на ПО МАЯК. Кудинов А.С. Автореферат диссертации, 2015 г.
6. Возможности и перспективы переработки ОЯТ на заводе РТ-1. Презентация главного инженера ФГУП ПО Маяк Д. Колупаева на форуме Атомэко-2017.
Подробнее..

Как ядерное топливо путешествует по городам России. Короткий комментарий

09.10.2020 10:12:07 | Автор: admin
Недавно ко мне обратились журналисты из Тюмени с просьбой прокомментировать фотографии обнаруженных у них в городе вагонов для перевозки отработавшего ядерного топлива. Я коротко рассказал им, а затем более развернуто в своей колонке для e1.ru о том что такое это ОЯТ (не путать с ОГФУ или урановыми хвостами, о которых я много о и подробно рассказывал ранее!), откуда и куда его перевозят у нас в стране, как оно может оказаться в центре крупных городов и насколько это может быть опасно. Пусть это не тянет на подробную статью, которые я обычно публикую на Хабре, но как небольшой поверхностный обзор тоже может быть полезно.


Фото вагонов с ОЯТ на станции Тюмень. Фото: Тюмень до нашей эры / Vk.cm


Давайте начнем с основ. Атомные станции используют уран в качестве топлива. Но в каком виде он там используется и как туда попадает? Уран добывают, затем обогащают по нужному изотопу урану-235. Затем приводят в нужную химическую форму форму диоксида урана.
Затем порошок диоксида урана спекают в керамические таблетки примерно по 4,5 грамма. Таблетки собирают в тепловыделяющие элементы твэлы. Твэлы собирают в тепловыделяющие сборки ТВС, или топливные кассеты. И уже эти кассеты загружают в реактор.
Всего их в типичном реакторе ВВЭР-1000 163 штуки ТВС.

Примерно раз в год из реактора выгружают 20% топлива и заменяют на свежее. Так что каждая такая кассета работает в реакторе в среднем около 5 лет. Таким образом, в год из реактора выгружают около 15-20 тонн топлива. И для их перевозки нужно как раз примерно те самые 4 вагона, которые обнаружили в Тюмени.

За время работы в реакторе, в топливе сгорает небольшая часть урана, всего несколько процентов. Ну, сгорает не в прямом смысле, это просто такой термин, по аналогии с обычными электростанциями на органическом топливе. Раньше даже атомный реактор по аналогии называли котлом. В реальности часть урана просто распадается в результате цепной реакции деления, и из него образуется так называемые осколки деления новые более легкие элементы. В основном радиоактивные.

В результате других реакций, в топливе появляется часть новых тяжелых атомов, так называемых минорных актинидов америция, нептуния, кюрия. Все эти новые элементы ухудшают свойства топлива и их можно отнести к радиоактивным отходам. Хотя при желании их тоже можно выделить и использовать.

Другая же часть топлива, а это более 90% его массы это оставшийся уран, в основном изотоп 238, который не участвовал в ядерных реакциях. И еще появляется новый элемент плутоний. Эти уран и плутоний при желании и наличии возможностей можно снова использовать в качестве топлива. Получается, как в истории про бочку меда (топливо) и ложку дегтя (отходы).
При этом эта ложка дегтя, т.е. отходы, существенно меняет свойства топлива, делая его очень радиотоксичным.

Если свежее ядерное топливо можно брать в руки и стоять рядом с ним без какой-либо серьезной защиты кроме халата и перчаток (сам так его трогал на заводе в Новосибирске), то отработанное топливо из-за накопленных в нем гамма-излучателей создает такую мощность излучения, что человек рядом с ним получит смертельную дозу за несколько минут. Но к счастью нему нельзя просто так подойти. Все операции с ОЯТ проводят дистанционно, внутри бассейнов с водой, которая защищает от излучения.


Осмотр свежего ядерного топлива. Источник.

Но что же делать с отработанным топливом? Есть два глобальных стратегических подхода, и разные страны где есть атомная энергетика, придерживаются либо того, либо другого. Где-то считают, что с ОЯТ ничего не надо делать, не надо мараться, надо просто его захоранивать в том виде в каком его достают из реакторов, целиком.

Где-то, например, в России, Франции, Великобритании, Японии, считают, что в этой бочке можно отделить деготь от меда. У этих стран есть технологии, которые позволяют перерабатывать отработанное топливо. Эта переработка позволяет выделять ценные компоненты и повторно их использовать, а значит экономить природные ресурсы. Она же позволяет сокращать в сотни раз объем отходов, идущих на захоронение. Ведь теперь отход это не вся бочка меда, а лишь та самая ложка дегтя. При этом срок жизни этих отходов можно сократить в тысячи раз, до сотен лет, если загрузить их в специальные ядерные реакторы.

Так вот, в России, как и в некоторых других странах, есть заводы по переработке отработанного топлива. Исторически это делают на ПО Маяк в Озерске, в Челябинской области. Просто процесс очень похож на процесс получения плутония для ядерного оружия, для чего комбинат и был построен в советское время. Но на Маяке перерабатывают далеко не все топливо АЭС. Основные его объемы с самых распространённых реакторов до сих пор в России не перерабатывались, а накапливались.

Сейчас в Росатоме реализуется концепция, согласно которой топливо с атомных станций свозят в централизованное хранилище на Горно-химическом комбинате в городе Железногорск Красноярского края. Этот комбинат, как и Маяк, был создан еще во времена советского атомного проекта в одном из десяти закрытых атомных городов, построенных в свое время для создания атомного оружия.

Ок, мы поняли куда везут, но откуда?
Судя по картинкам из Тюмени, на фото вагоны и контейнеры для перевозки топлива реакторов ВВЭР-1000. Это самый распространенный тип реактора для АЭС в России и постсоветского пространства. Да и в мире подобные водо-водяные реакторы самые распространенные. В России ВВЭР-1000 работают на 4 из 11 АЭС. Они работают на Балаковской, Калининской, Нововоронежской и Ростовской атомных станциях.

Теперь понятно как контейнеры оказались в Тюмени по пути с атомных станций на западе России в пункты хранения и будущей переработки на Востоке, в Сибири. Просто у нас одна железнодорожная магистраль через всю страну Транссиб. По ней они через Тюмень и мой родной Екатеринбург и ездят.

Опасны ли такие перевозки?
Не смотря на то что само отработанное топливо очень радиоактивно, для его перевозки принимают соответствующие меры безопасности. Во-первых, после выгрузки топлива из реактора оно еще несколько лет хранится на станции в специальном бассейне выдержки. Там за счет распада короткоживущих изотопов его активность существенно снижается. Например за первый год она падает в сто раз. А значит снижается и фон от этого топлива и его тепловыделение. Да, даже спустя годы после выгрузки из реактора топливо продолжает греться.

После такой выдержки ОЯТ уже можно отправлять в хранилище или на переработку. Для перевозки такого опасного груза разработаны специальные защитные транспортно-упаковочные комплекты (ТУК) из специальных вагонов и контейнеров. Это не просто металлический бак, это сложная, многослойная, композитная конструкция с датчиками контроля, общей массой более 100 тонн. В ТУК-13 для перевозки топлива ВВЭР-1000 помещается до 12 ТВС или до 6 тонн топлива. И рядом с таким контейнером можно уже спокойно стоять, не рискуя получить опасную дозу. Он блокирует и гамма и нейтронное излучение.


Вагон-транспортер и контейнер ТУК-13 для перевозки топлива реактора ВВЭР-1000. Фото портал фцп-ярб2030.рф

Но дело не только в защите от радиации. Такие контейнеры рассчитаны, что даже при аварии они не потеряют герметичности, а значит наружу опасные вещества не попадут. Контейнеры конструируют и испытывают так, чтобы они выдерживали падение на бетонную площадку, столкновения с препятствиями, пожары и погружения в воду.

Можно посмотреть на видеокадры зарубежных тестов и демонстраций свойств подобных контейнеров:


Или на российские испытания (с 0:50):


Так что перевозка таких грузов по Транссибу не представляет угрозы. Украсть 100 тонный контейнер не просто, вскрыть без специального оборудования и условий тоже не получится, пускать под откос и даже взывать бесполезно.

Закончить я хочу двумя выводами. Плохим и хорошим.

Начну с хорошего. Я напомню цифру в 20 тонн топлива, которые ежегодно нужны АЭС для работы. Этого достаточно, чтобы целый год обеспечивать электричеством и частично теплом целый город-миллионник типа Екатеринбурга. Для угольной станции такой же мощности понадобится не 20, а несколько миллионов тонн топлива. Часть его при сжигании в буквальном смысле вылетит в трубу и осядет в наши легких, а затем еще и добавит СО2 в атмосфере со всеми вытекающими последствиями для глобального изменения климата. И эти миллионы тонн надо возить, по той же железной дороге, через те же города Так что уж лучше наверно возить раз в год 4 вагона с ядерным топливом это безопаснее.

А плохой вывод заключается в том, что, не смотря за все меры безопасности по перевозке радиоактивных материалов и ядерного топлива, риски аварий на транспорте остаются. Но связаны они в большей степени с другими вещами. В России в год перевозят до 800 миллионов тонн опасных грузов взрывчатых, горючих и токсичные вещества. И мягко говоря, далеко не все из них перевозятся в таких прочных контейнерах как радиоактивные материалы. Поэтому надо повышать безопасность всех транспортировок, строить объездные пути для товарных поездов вокруг крупных городов, да и вообще вкладываться в инфраструктуру, а еще в науку, технологии, образование и другие важные общественные институты. Тогда люди будут меньше бояться разных страшилок, в том числе ядерных, и всем нам будет житься легче и комфортнее.

Видеобонус.
На эту тему я записал видеоролик для своего youtube-канала, где чуть больше наглядных материалов. Смотрите, подписывайтесь, ставьте лайки, тогда я наверно буду делать больше таких роликов и статей:


Ссылки на использованные источники и материалы для самостоятельного изучения:
1. Развитие кластера по обращению с ОЯТ на ФГУП ГХК
2. ТРАНСПОРТИРОВКА РАДИОАКТИВНХ МАТЕРИАЛОВ. Доклад Беллоны
3. Отработавшее ядерное топливо тепловых реакторов
4. Обзор проблем обращения с радиоактивными отходами. Саров.
5. КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА. Сосны.
6. Возможности ОАО Атомэнергомаш в области обращения с ОЯТ и РАО Москва Октябрь 2013 года VII Международный Форум АтомЭко 2013
7. Программа развития контейнерных технологий обращения с ОТВС российских АЭС, как инструмент унификации решений по длительному хранению ОЯТ Т.Ф. Макарчук М.Ю. Афонютин АО ФЦЯРБ. АТОМЭКСПО-2015 01-03 июня 2015г.
8. Конструкции упаковочных комплектов и контейнеров для перевозки ОЯТ.
9. Радиоактивные компоненты АЭС: обращение, переработка, локализация
Подробнее..

10 лет аварии на АЭС Фукусима. Последствия и итоги

11.03.2021 08:09:48 | Автор: admin

11 марта 2011 года у побережья Японии произошло крупнейшее в истории страны Великое восточно-японскоеземлетрясение и вызванное им цунами. В результате погибло и пропало без вести почти 20 тысяч человек, было разрушено около миллиона домов, около полумиллиона человек были вынуждены эвакуироваться.

Но для многих главным событием тех дней стала авария на АЭС Фукусима Дайчи, крупнейшая авария на атомной станции после Чернобыльской катастрофы. Цунами обесточило станцию, вызвало перегрев реакторов и последовавшие за ним взрывы трех энергоблоков в течение 12-15 марта. Как физик-ядерщик я наблюдал за событиями тех дней, переживая за людей в Японии и коллег по отрасли на станции. Многое уже написано о причинах аварии и событиях тех дней. Но в своей статье я хочу рассказать не об этом, а о последствиях аварии для людей, окружающей среды и мировой атомной отрасли, и о том что сделано за эти 10 лет.

1. Выброс, загрязнение территории и океана

Основные выбросы радиоактивных веществ произошли в первые две недели аварии. Они начались через сутки после цунами и обесточивания АЭС, и были связаны с последовательными взрывами на блоках 1 (12 марта), 3 (14-го) и 2 (15-го). При этом до 15 марта выброс шел в сторону моря. Туда же сливалась вода, направляемая для охлаждения реакторов. Поэтому до 80% выбросов с АЭС Фукусима попали в океан, а не на сушу.

В отличие от Чернобыля, на Фукусиме были разрушены 3 реактора, а не один. Однако их активные зоны не взрывались, поэтому в выбросах практически не было трансурановых элементов и частичек топлива, а были в основном летучие компоненты и благородные газы. Главные из них которых с точки зрения угрозы здоровью это йод (в основном I-131) и цезий (в основном Cs-137). Первый имеет период полураспада всего 8 суток и опасен на ранних стадиях аварии. Второй имеет период полураспада 30 лет и определяет длительные загрязнения. Суммарный выброс I-131 (до 200 ПБк) и Cs-137 (до 16 ПБк) составили около 10-15% от чернобыльских выбросов.

Основное загрязнение территории это след выпадений на северо-запад от АЭС на расстоянии около 40 км. При этом площадь территории с загрязнением более 185 кБк/м2 (или 5 Ки/км2) составила в 2011 году около 1700 км2 6% от площади загрязнения такого же уровня после Чернобыля). Из них 75% леса, около 20% сельхозугодия и 5% территории населенных пунктов. К 2014-му площади такого загрязнения сократились до 600 км2.

Плотность выпадения радиоцезия (134-го и 137-го примерно пополам). Плотность выпадения радиоцезия (134-го и 137-го примерно пополам).

Выбросы Cs-137 в океан через атмосферу оцениваются в 5-8 ПБк. (Отчет МАГАТЭ, стр 38), и еще от 1 до 6 ПБк Cs-137 попало в океан путем прямых сбросов с территории станции во время аварии.

Но тут важно помнить, что цезий в океане был и до Фукусимы. Это искусственный радионуклид, но "благодаря" атмосферным испытаниям ядерного оружия (частично я об этом писал в прошлой статье про ядерное разоружение), в мировом океане его скопилось уже более около 300 ПБк. А конкретно в северной части Тихого океана около 70 ПБ, т.е. минимум в 5 раз больше, чем добавила Фукусима.

Моделирование распространения Cs-137 от АЭС в океане. Видно, как быстро океан его разбавляет.Моделирование распространения Cs-137 от АЭС в океане. Видно, как быстро океан его разбавляет.

На схеме выше видно, что сброшенный Cs-137 довольно быстро разбавился до концентраций 1 Бк/м3 и ниже. Доаварийный уровень содержания Cs-137 в морской воде был около 3 Бк/м3. Для сравнения, норматив для питьевой воды по требованиям Всемирной организации здравоохранения в 3000 раз выше до 10000 Бк/м3 (10 Бк/л). Так что следы фукусимского цезия, конечно, с хорошими приборами можно обнаружить и у берегов США, но опасность для здоровья людей он не представляет.

Впрочем, цезий может накапливаться в рыбе. Поэтому поначалу рыболовство в районе АЭС вообще было запрещено, а потом вся продукция подвергалась тщательному контролю. Хотя цунами и без того нанесло ущерб рыбакам, уничтожив 10% от всех рыболовных судов Японии. Однако уровень содержания цезия в образцах рыбы с годами снижался. Если после аварии до 57% отобранных проб показывали превышение японских нормативов в 100 Бк Cs-137 на килограмм сырого веса рыбы, то уже с апреля 2015-го таких превышений не обнаружено (см. статью и картинку из нее ниже), а в большинстве образцов содержание цезия было ниже 5 Бк/кг. При этом рекомендации ВОЗ по содержанию цезия в еде, даже для детей до 1000 Бк/кг. Поэтому ограничения на вылов рыбы в префектуре в итоге были полностью сняты.

Результаты мониторинга содержания Cs-137 в рыбе из префектуры Фукусима по годам. ND - предел обнаружения, равен 5 Бк/кгРезультаты мониторинга содержания Cs-137 в рыбе из префектуры Фукусима по годам. ND - предел обнаружения, равен 5 Бк/кг

Но все эти цифры как обычно не сильно важны широкой общественности, поскольку до сих пор в отношении всей продукции из префектуры Фукусима существуют опасения как внутри Японии, так и за рубежом. До 10% японцев до сих пор предпочитают не покупать продукты из префектуры Фукусима. А в 6 странах до сих пор запрещен импорт продуктов из Японии, еще в 9 они проходят проверку. Хотя 39 стран сняли введенные ранее ограничения. Вылов морепродуктов в префектуре пока восстановился лишь на 12% от доаварийного.

2. Жертвы и пострадавшие

В первые дни после аварии были эвакуированы жители в радиусе 20 км вокруг АЭС, а затем дополнительно и жители загрязненных районов вне этого участка. Все они находятся внутри префектуры Фукусима. Всего же из префектуры с населением 1,8 млн человек по всем причинам, из-за цунами, землетрясения и аварии на АЭС, было эвакуировано 164 тыс. человек. По всей же Японии суммарно было эвакуировано 470 тыс. человек в трех провинциях. Постепенно территории очищали и восстанавливали. На сегодняшний момент около 130 тыс. эвакуированных в провинции Фукусима уже вернулись обратно.

Зоны эвакуации (цветные) вокруг АЭС Фукусима на 2017 год. Зоны "в горошек" возвращены к использованию Зоны эвакуации (цветные) вокруг АЭС Фукусима на 2017 год. Зоны "в горошек" возвращены к использованию

При этом сам процесс эвакуации штука не только сложная, но и опасная. Во время самого цунами в префектуре Фукусима погибли 1829 человек. Но еще 2259 жертв относят к так называемым связанным с катастрофой смертям это погибшие позже из-за стресса или медицинских осложнений, вызванных эвакуацией. В основном это пожилые люди и/или пациенты больниц. При этом 573 случаев из них связывают с эвакуацией из-за аварии на АЭС. В некотором смысле эвакуация убила больше людей, чем сама авария и риск облучения. А он на самом деле был не так уж и велик.

По различным оценкам, включая данные Всемирной организации здравоохранения, эвакуированные в первые дни после аварии могли получить дозы до 6 мЗв, эвакуированные позже до 10 мЗв. Это для взрослых и это консервативные оценки. Для детей оценка дозы в два раза выше. При этом дозы от природных источников в Японии составляют около 2,1 мЗв/год, и еще столько же от медицинских процедур. Т.е. средний японец и без всякой Фукусимы получает около 4 мЗв в год или порядка 200-300 мЗв за всю жизнь. Кстати, критерием для отселения территорий была величина дополнительной дозы в размере 20 мЗв, получаемая при проживании на ней в течении жизни.

Таким образом, радиационное воздействие от аварии на население получилось небольшое, сопоставимое с обычными дозами от природных источников. До сих пор, даже спустя 10 лет многочисленных исследований, как отмечается в свежем отчете Научного комитета по действию атомной радиации ООН, нет никаких свидетельств наличия негативных последствий для здоровья жителей префектуры Фукусима, связанных с радиационным воздействием от аварии.

А что с ликвидаторами? Среди рабочих и сотрудников АЭС во время прихода цунами на станцию 11 марта погибли двое рабочих. Однако из-за облучения никто во время аварии не погиб. Так же не было ни одного случая заболевания лучевой болезнью. Для сравнения, в Чернобыле 28 человек погибли от переоблучения в первые же недели, более 130 получили лучевую болезнь.

Из около 25 тыс. работников компании TEPCO (оператора АЭС Фукусима-Дайчи) и подрядных организаций, занимавшихся ликвидацией последствий аварии, средние полученные дозы составили 12 мЗв (UNSCEAR 2013 Report, стр 2018). 173 человека получили дозы более 100 мЗв, шестеро более 250 мЗв (норматив для чернобыльцев в первые годы аварии) до 680 мЗв. Но и эти дозы ниже уровней, представляющих непосредственную угрозу здоровью в виде детерминированных эффектов или начала лучевой болезни (от 1000 мЗв).

За всеми работниками ведется наблюдение и регулярные медосмотры. Однако ожидается, что как и для населения, среди ликвидаторов статистически не удастся выявить повышение частоты рака над обычным уровнем из-за малой выборки и низких доз (ВОЗ). А в каждом конкретном случае отличить радиационно-индуцированный рак от спонтанного невозможно. Тем не менее, специальная комиссия рассматривает случаи возникновения заболеваний среди ликвидаторов для определения связи их с облучением и выделения компенсаций. Связанными с облучением уже признаны три случая заболевания лейкемией. В 2018 году был признан первый связанный с аварийным облучением смертельный случай от рака легкого. Впрочем, сторонними экспертами связь его с облучением ставится под сомнение.

3. Площадка АЭС и проблемы с радиоактивной водой

На самой станции активно идут работы по подготовке АЭС к выводу из эксплуатации. В 2014-м году было выгружено топливо из аварийного блока 4, а буквально пару недель назад, 28 февраля, была завершена выгрузка топлива из бассейна выдержки на блоке 3. Как это делали лучше посмотреть в этом ролике:

К 2028 году планируется выгрузить и разместить в безопасном хранилище топливо из остальных блоков. Но несмотря на уникальность операции по извлечению топлива из аварийных блоков, это все же событие более интересное для специалистов. Как и обращение с твердыми отходами, образующимися при очистке загрязненных территорий вне и на станции. Хотя это и серьезная по масштабам задача, но опыт и технологии для ее решения имеются. К 2028 году все их планируют переработать и разместить в специализированных хранилищах. Так что не буду перегружать статью их описанием.

Но вот главная проблема вокруг Фукусимы, которая волнует общественность в последние годы и которая весьма специфична для этой аварии это обращение более чем с миллионом тонн загрязненной воды, накопленной на площадке АЭС. И волнует она общественность потому, что ее предполагается слить в океан.

Фото площадки АЭС Фукусима Дайчи, 2015 г. 4 энергоблока внизу, а в середине кадра видны многочисленные баки для хранения загрязненной воды.Фото площадки АЭС Фукусима Дайчи, 2015 г. 4 энергоблока внизу, а в середине кадра видны многочисленные баки для хранения загрязненной воды.

Очень хорошее и понятное описание процесса образования этой воды уже сделал Валентин Гибалов (tnenergy), рекомендую почитать его статью на хабре "Водные преграды TEPCO".

Я лишь коротко поясню, что с самого начала аварии в марте 2011-го главной проблемой на АЭС Фукусима-Дайчи было охлаждение реакторов. Его недостаток из-за обесточивания станции, вызванного цунами, привел к расплавлению топлива в трех реакторах, образованию водорода и взрыву гермооболочек трех энергоблоков. Для охлаждения реакторов в них и заливали воду, сначала морскую, а затем пресную. Но из-за негерметичности конструкций в разрушенные здания постоянно подтекает грунтовая вода, стекающая через площадку АЭС в сторону океана. Попадая в здания АЭС она загрязняется, поэтому ее приходится откачивать и очищать. Постепенно объем этой добавки удалось снизить с 540 м3 в сутки в 2014-м до около 140 м3 в сутки сейчас. К 2025 году ее собираются снизить до 100 м3/сутки. Но в итоге суммарный объем воды, прошедшей частичную очистку, только накапливался (см картинку ниже отсюда).

Текущая схема движения воды на АЭС. Видно что грунтовые воды проходят станцию и многочисленные барьеры на пути к океану, но улавливаются во многих местах и направляются в систему очистки и хранения.Текущая схема движения воды на АЭС. Видно что грунтовые воды проходят станцию и многочисленные барьеры на пути к океану, но улавливаются во многих местах и направляются в систему очистки и хранения.

В результате, к текущему моменту на площадке АЭС накоплено более 1 200 000 м3, собранных примерно в 1000 контейнерах. И ожидается, что к 2022 году места для хранения просто не останется. Эта вода прошла многоступенчатую очистку, благодаря чему из нее удалены 62 вида радионуклидов. 30% ее даже уже отвечают всем нормативам (кроме содержания трития). Но 70% имеют превышения по некоторым нуклидам и помимо трития.

Что такое тритий? Это изотоп водорода, т.е. этот тот же атом водорода, но с парой лишних нейтронов в ядре. Поэтому он не накапливается в организме или в каком-то органе, а участвует в обмене веществ как и водород, в основном в составе воды. Он радиоактивен, но не сильно. Это мягкий бета-излучатель, поэтому его излучение еще и экранируется окружающей водой. А несмотря на период полураспада в 12,3 года, его период полувыведения из организма всего 10 дней. Поэтому тритий гораздо менее опасен для организма чем, например, цезий-137. Это видно и по рекомендациям ВОЗ по допустимому содержанию трития в питьевой воде в 10 000 Бк/л, в то время как у цезия-137 оно всего 10 Бк/л.

К тому же тритий это природный радионуклид. Ежегодно под действием солнечных и космических лучей его на Земле образуется 70 000 ТБк. А общий запас трития в хранилищах на Фукусиме 860 ТБк, т.е. менее 1% этой величины, и это накоплено за 10 лет.

При этом среднее содержания трития в воде хранилищ Фукусимы около 700 000 Бк/л, всего в 11 раз выше требований японских регуляторов для сброса в океан 60 000 Бк/л. Не сильно выше норматива для питьевой воды, но сильно ниже отнесения к радиоактивным отходам (1 млн. Бк/л). Такое требование регулятора появилось не на пустом месте. Оно действовало и до аварии. На самом деле сброс трития делают все АЭС в штатном режиме в допустимых регуляторами пределах, которые рассчитываются исходя из минимальной дозовой нагрузки на окружающую среду и людей.

Поэтому та же АЭС Фукусима-Дайчи в 2010 году, до аварии, спокойно сливала в океан суммарно около 2,2 ТБк воды с тритием. При том что регулятор разрешал в 10 раз больше 22 ТБк в год. Если сбросить весь объем воды с тритием Фукусимы за один год то это даст дозу для местных жителей в 0,8 мкЗв. Это доза, которую они получают от природных источников за 3 часа.

И такие штатные сбросы осуществляют все АЭС от десятых долей до сотен ТБк в год. А перерабатывающие заводы и того больше. Вот лишь некоторые примеры объемов сбросов для АЭС и заводов:

Примеры годовых сбросов (liquid) трития различных АЭС и заводов по переработке ядерного топлива.Примеры годовых сбросов (liquid) трития различных АЭС и заводов по переработке ядерного топлива.

Поэтому если бы Фукусима сливала по те же 22 ТБк в год, как разрешал регулятор до аварии без всяких угроз для населения, то от запасов трития можно было бы избавиться за 40 лет. С учетом того что после аварии все АЭС Японии были остановлены и сброс трития с них прекратился запасы трития на Фукусиме это лишь малая часть от того, что могло бы быть сброшено в океан у Японии по всем нормативам за эти 10 лет.

Заголовки CNN по поводу возможного сброса воды с Фукусимы: "Гринпис беспокоится о том что сброс воды с Фукусимы может изменить человеческую ДНК"Заголовки CNN по поводу возможного сброса воды с Фукусимы: "Гринпис беспокоится о том что сброс воды с Фукусимы может изменить человеческую ДНК"

Похожая же история и с углеродом-14 (C-14). Гринпис рассказывает о нем страшное, как и про тритий что он может изменить человеческую ДНК. Но дело как обычно в цифрах, поскольку риск мутаций связан с дозой, а значит с количеством радионуклида, попавшего в организм, а не с самим фактом его попадания. На самом деле он в нас с самого рождения, и даже с зачатия. В теле 70-кг человека содержится около 3000 Бк C-14. Т.е. каждую секунду в нашем теле распадается с испусканием бета-частиц 3000 атомов углерода-14. Всю жизнь. Что дает нам прибавку по 10 мкЗв в год. Но больший вклад дает другой природный нуклид калий-40, которого в каждом из нас по 5000 Бк, и от которого мы получаем более 200 мкЗв в год.

Но вернемся к фукусимским цифрам. Содержание C-14 в воде хранилищ от 2 до 220 Бк/л. Норматив ВОЗ для питьевой воды 100 Бк/л. Ну т.е. это не всегда питьевая вода, но явно всегда ниже нормативов для сброса в океан. Но даже если в течение года ежедневно пить по 2 л воды с 220 Бк/л С-14, вы получите максимум 100 мкЗв, что ниже, чем вы получаете от содержащегося в организме калия-40. Общее же содержание C-14 в хранилищах Фукусимы называется в 63,6 ГБк. В атмосфере Земли благодаря космическому излучению такое количество C-14 синтезируется (считай - сбрасывается для изменения человеческой ДНК) каждые 40 минут.

Впрочем, это все рассуждения о средних величинах. Как показано выше, воды имеют разный состав, и помимо трития отвечают критериям для сброса лишь 30% их объема. В остальных есть и другие радионуклиды, превышающие нормативы.

Распределение объемов накопленной воды по уровню соответствия их критериям для сброса (не включая тритий). Данные на март 2019.. Распределение объемов накопленной воды по уровню соответствия их критериям для сброса (не включая тритий). Данные на март 2019..

Поэтому выбор не стоит между необходимостью резко слить миллион тонн воды в океан или этого не делать. Нужен дифференцированный подход к водам разного состава. Грубо говоря для наиболее чистых, которых больше всего по объему, можно рассматривать вариант контролируемого сброса, растянутого по времени для освобождения емкостей, с обоснованием безопасности процесса. А более грязные нужно доочищать, либо искать иные способы утилизации. В отчете TEPCO в прошлом году они рассматриваются это может быть выпаривание, электролиз или закачки в геологические формации. Кстати, опыт последнего имеется у России, я писал о нем отдельную статью ссылка. Но насколько я понимаю, в приоритете (см платы METI) все же вариант доочистки вод от всех радионуклидов, а затем разбавление для выполнения нормативов по тритию и сброс.

Так что в целом, проблема сброса вод в техническом плане несколько сложнее чем представляется публике, но в большей степени носит политический характер. Так что дело за регуляторами и решением правительства Японии. Ну и грамотностью населения.

4. Последствия для экономики и энергетики Японии

Общие затраты Японии на ликвидацию последствий аварии на АЭС Фукусима-Дайчи по данным японского правительства могут составить около 188 млрд. долларов. Из них около 70 млрд $ выплаты компенсаций, около 45 млрд. $ расходы на очистку территорий и обращение с отходами. При этом вклад самой компании TEPCO составляет около 140 млрд.$, а других энергетических компаний около 30 млрд $. Сама компания TEPCO чтобы избежать банкротства была вынуждена перейти под контроль государства.

Прямые экономические потери от землетрясения и цунами в 2011 году для Японии составили более 200-320 млрд. долларов, без учета ядерной аварии. Правда в тех же оценках потери от Фукусимы оценивались в 60-70 млрд, а потом выросли.

До аварии в Японии обладала развитой атомной энергетикой 54 энергоблока АЭС давали 30% всей электроэнергии. Планировалось к 2030 году довести эту долю до 50%. Но после аварии все АЭС были остановлены до проведения проверок, стресс-тестов, модернизации с повышением безопасности и получения разрешения на перезапуск от местных жителей. Около 20 энергоблоков были окончательно выведены из эксплуатации. Действующее правительство хотело вообще пойти на отказ от атомной энергетики, но в итоге проиграло выборы.

Возникший дефицит электроэнергии в 2011 году (до 40%!) перекроил энергетику Японии, и без того бедную на ресурсы, на большее использование завозного угля, газа и нефти. Сейчас Япония является крупнейшим в мире импортером сжиженного природного газа, потребляя его больше, чем вся Европа целиком. К 2015 году доля сжигаемого топлива в энергобалансе Японии выросла до 88% по сравнению с 62% в 2011, а затраты на топливо после закрытия АЭС выросли в полтора раза. Несмотря на усилия по развитию возобновляемой энергетики, ни она, ни импорт зарубежного топлива пока не очень выгодны ни с экономической точки зрения, ни с точки зрения сокращения выбросов и достижения цели углеродной нейтральности экономики к 2050 году.

Утвержденный в 2015 году план развития энергетики Японии предполагает восстановление доли атома до 20-22% к 2030 году. Для этого надо будет запустить в работу оставшиеся 33 энергоблока и построить новые. С 2013 года энергоблоки стали перезапускать и сейчас работают уже 9 из них, вырабатывая 6% электроэнергии Японии.

Динамика различных источников электроэнергии в Японии. После 2011 года атом резко упал и его заменили уголь и газ.Динамика различных источников электроэнергии в Японии. После 2011 года атом резко упал и его заменили уголь и газ.

5. Последствия для мировой атомной энергетики

Помимо Японии, другие страны имеющие АЭС тоже провели их стресс-тесты по переоценке безопасности и устойчивости на случай природных катастроф. В России в том числе. Даже на ближайшей ко мне Белоярской АЭС на всякий случай установили дополнительные мобильные генераторы (их отсутствие на Фукусиме повлияло на ход аварии), хотя до ближайшего океана почти полторы тысячи километров.

Из атомных технологий, на которые повлияла авария, можно наверно выделить три. Это большее внимание к разработкам толерантного топлива - менее склонного к пароциркониевой реакции при авариях с потерей охлаждения. Именно из-за такой реакции образовывался водород на энергоблоках Фукусимы, а затем взрывался. Впрочем, по борьбе с ним есть много других направлений, например специальные дожигатели водорода, которые ставятся в реакторых залах новых российских энергоблоков. Второе направление малые модульные реакторы с повышенной безопасностью. Но и они развивались до Фукусимы. Третье направление ионоселективная сорбция для очистки жидких радиоактивных отходов. Это то, чем очищают воду на Фукусиме и это реально сильно выстрелившее направление за последние годы. Сам в нем успел поработать. Но в целом атомная отрасль очень консервативна, так что технологические изменения тут идут медленно.

Как ни странно, но авария на АЭС Фукусима, вторая по величине после Чернобыля, не оказала принципиального влияния на развитие мировой атомной энергетики за пределами Японии. Да и в самой Японии, несмотря на резкий спад атомной отрасли, остается стратегическая задача по ее сохранению и развитию.

Ряд стран вроде Германии и Бельгии лишь ускорили свои планы по отказу от атомной энергетики, которые у них были и до 2011 года. Крупные атомные страны, США, Великобритания, Франция, Россия, а так же Финляндия, Чехия, Венгрия, рассматривают атомную энергетику как важную часть своей будущей низкоуглеродной экономики и не собираются от нее отказываться. Бурными темпами строит АЭС Китай, планируя в ближайшие 5 лет увеличить мощности АЭС с 50 до 70 ГВт. За последние 10 лет построили у себя первые АЭС Объединенные Арабские Эмираты, Белоруссия, строят Бангладеш, Турция, планирует строить Польша. Пожалуй единственной страной, политику которой Фукусима развернула, стала Италия. После Чернобыля она свернула свою атомную энергетику, но перед Фукусимой планировала ее восстановить. После аварии эти планы отложили.

Несмотря на спад атомной генерации в Японии, мировое производство электричества на АЭС уже вернулось на дофукусимский уровень.

Производство электроэнергии на АЭС мира по регионам. Производство электроэнергии на АЭС мира по регионам.

Так что в гораздо большей степени, чем авария на АЭС Фукусима, на развитие атомной отрасли в мире влияют экономические факторы, доступность ресурсов и климатические соображения.

Ну а я надеюсь что мифов, заблуждений и страхов, связанных с этой аварией, по крайней мере у прочитавших мою статью, будет чуть меньше.

А в конце хочу напомнить, что даже с учетом жертв Фукусимы и Чернобыля, атомная энергетика остается одной из наиболее безопасных форм производства электроэнергии:

Ссылки и источники:

Сайт префектуры Фукусима с описанием мер по реабилитации (ссылка) и презентация.

Why The Cancer Death Of A Fukushima Worker Was Likely Not Due To Fukushima (Forbes, 2018)

It's Really OK If Japan Dumps Radioactive Fukushima Water Into The Ocean (Forbes, 2019)

Comparison of the Chernobyl and Fukushima nuclear accidents: A review of the environmental impacts

Обновление данных по Фукусиме на сайте МАГАТЭ

Отчет TEPCO по сбросу воды "The Subcommittee on Handling of the ALPS Treated Water Report"

Current Status of Fukushima Daiichi Nuclear Power Station. April 2020 (презентация японского правительства)

Подробнее..

Фукусиме 10. Безмолвная весна на восточном берегу

14.03.2021 10:05:42 | Автор: admin

11 марта исполнилось 10 лет со дня Великого японского землетрясения. Оно произошло у северо-восточного берега острова Хонсю, достигало силы 9 баллов по шкале Рихтера и надолго останется в истории как стихийное бедствие, спровоцировавшее тяжелейшую аварию на АЭС Фукусима-1.

В 2019 году компания HBO выпустила нашумевший сериал Чернобыль, продемонстрировавший, что радиоактивное заражение тема по сей день актуальная и единственная, которую можно жанрово охарактеризовать как постапокалипсис сегодня. Трагедия Фукусимы пока ждет своего режиссера и своей Светланы Алексиевич, хотя и вполне сопоставима с Чернобылем по масштабам, а по стечению роковых обстоятельств, возможно, и превосходит его. Тем более, что Япония первая страна, испытавшая на себе радиоактивное загрязнение, но при этом критически зависимая от атомной энергетики.

Хронология событий

11 марта 2011 года около 15.00 по местному времени в северо-восточной части острова Хонсю начались подземные толчки и поступило сообщение об угрозе цунами. Очаг землетрясения находился в океане на глубине около 24 километров, а сила его составила до 9,1 баллов по шкале Рихтера. Это землетрясение оказалось самым мощным за всю историю наблюдений (около 140 лет) и получило название Великого землетрясения Восточной Японии. Цунами, пришедшая к берегам префектуры Мияги, достигала высоты 35 метров и выше, причем, граница выживаемости составила 20 минут то есть, спастись смогли в основном те, кто нашел укрытие от волны в первые 20 минут после предупреждения. Миллионный город Сёндай (префектура Мияги) затопило в считанные минуты, вот как выглядел его аэропорт:

Жертвами землетрясения и цунами стали около 16000 человек, но отложенные последствия оказались не менее грозными: стихия накрыла четыре атомные электростанции. Это были Фукусима-1, Фукусима-2, Токай и Онагава.

Атомные электростанции опоясывают весь японский архипелаг, и практически все они находятся близ береговой линии. Подробная карта японской атомной энергетики по состоянию на 2019 год, взятая с сайта Nippon.com, выглядит так:

До описываемых событий в Японии работало 54 ядерных реактора, обеспечивавших около 30% энергетических потребностей страны. Фукусима-1 была одной из самых старых АЭС в стране и первым объектом компании TEPCO, действовала с 1971 года. Самая первая японская АЭС, Токай (действующая с 1966 года), также находится на восточном побережье острова Хонсю и работает с 1966 года. Кратко остановлюсь на последствиях стихии на четырех АЭС, пострадавших в 2011 году:

Фукусима-1: морская вода затопила энергоблоки 1-3, сразу вышедшие из строя. В затопленных энергоблоках началась пароциркониевая реакция, которая привела к скапливанию водорода и взрывам в энергоблоках 1-3 с их разрушением. Четвертый блок проходил техосмотр, поэтому ядерного топлива там не было, а реакторы 5 и 6 остались в работоспособном состоянии.

Фукусима-2: к 16 марта удалось штатно остановить все четыре энергоблока

Онагава: все три энергоблока были остановлены, но 13 марта на энергоблоке 1 произошел пожар, который удалось ликвидировать.

Токай: единственный энергоблок был остановлен без серьезных последствий.

При этом энергоблоки 5 и 6 на Фукусиме-1 продолжали функционировать до 17 декабря 2013 года, но также были остановлены, и станция была полностью закрыта. Возведение саркофагов даже при помощи роботов на Фукусиме затруднено; только в 2018 году компания TEPCO отчиталась об окончании строительства саркофага над руинами третьего энергоблока.

Ликвидация фукусимской аварии

Основные работы по ликвидации аварии проводились на Фукусиме с 12 по 15 марта 2011 года. Были предприняты отчаянные меры по локализации загрязнения и попыткам остудить активные зоны реакторов; использовались, в частности, два пожарных автомобиля, которые оказались на территории станции, подавалась морская вода. Взрывы из-за пароциркониевой реакции на 1 и 3 энергоблоках произошли со значительными интервалами. 12 марта в 15.36 на первом энергоблоке (что стало неожиданностью для персонала), 14 марта в 11.01 на втором энергоблоке и 15 марта в 6.10 на третьем. В течение суток 15 марта ситуацию удалось стабилизировать, но уже 17 марта в районе Фукусимы произошло новое землетрясение магнитудой 6,1 балла, а 18 марта 4,7 балла.

При этом радиоактивные выхлопы в результате взрывов оказались меньшим злом по сравнению с расплавлением активной зоны реактора, так называемым мелтдауном. Мелтдаун происходит при расплавлении тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов), что, в свою очередь, обусловлено отказом систем охлаждения. 24 мая 2011 года TEPCO подтвердила как минимум частичный мелтдаун в энергоблоках 1, 2 и 3. Правда, большая часть расплавившегося топлива осталась внутри реакторов, наружу просочилась лишь радиоактивная вода. В результате всех трех взрывов на реакторах Фукусимы уцелели внутренние защитные стальные оболочки, позволившие избежать крупномасштабных утечек.

Впоследствии (в 2016 году) выяснилось, что компания TEPCO просто не обучала сотрудников распознавать ранние признаки мелтдауна, возможно, сотрудники не знали о существовании соответствующих инструкций.

Извлечение топлива из разрушенных реакторов оказалось чрезвычайно сложной задачей. Первые попытки такого рода на третьем реакторе были предприняты в апреле 2019 года при помощи подъемного крана с дистанционным управлением. Только в этом реакторе находится 514 сильно радиоактивных отработанных стержней и 52 не использованных. К заметным успехам эти попытки не привели, и компания TEPCO заказала в Великобритании производство специальных роботов для этой цели. Планировалось заново приступить к работам в 2021 году, после того, как сотрудники пройдут обучение по эксплуатации такой техники. Но из-за пандемии коронавируса роботы не были готовы к началу 2021 года (еще не завершились их испытания), и в планируемый срок февраль 2021 года в Японию не доставлены.

Ликвидация широкомасштабных последствий аварии свелась к тем же мерам, что и в Чернобыле: созданию зоны отчуждения

и снятию верхнего слоя почвы, зараженного радионуклидами. В СССР его захоранивали в могильниках, а в Японии аккуратно складывали в мешки, которые до сих пор так и сложены в зоне:

Ликвидация последствий происходит постепенно и рассчитана еще примерно на 40 лет впрочем, эти цифры ориентировочные, учитывая, что извлечение ядерного топлива из первого и второго реакторов было перенесено с 2017 на 2023, а затем и на 2028 год, с учетом опасности этой работы. Площадь зоны отчуждения в Фукусиме составляет 1150 квадратных километров (в ней оставлено 12 населенных пунктов), а зона смерти, куда вряд ли смогут вернуться люди, занимает 269 квадратных километров. Случаев острой лучевой болезни зафиксировано не было, но в 2018 году было подтверждено, что один из бывших рабочих Фукусимы-1 умер от последствий облучения в 2016 у него развился рак легких. В 2011 году было подсчитано, что по косвенным причинам, связанным с катастрофой, в префектурах Мияги и Иватэ погибло около 1300 человек, кроме тех 16000 погибших и 2500 пропавших без вести, чьи жизни отнесены непосредственно на счет удара цунами.

Сложнее оценить влияние фукусимской аварии на мировые перспективы ядерной энергетики.

После Фукусимы

В начале статьи я приводил схему, демонстрирующую, что развитие атомной промышленности в Японии было подморожено для всесторонней проверки действующих реакторов и повышения их устойчивости к стихийным бедствиям. Оперативно отреагировали на катастрофу в Европе: в Германии в 2011 году были закрыты 8 АЭС, также было приостановлено развитие атомной энергетики в Италии, Бельгии и некоторых других странах. Что касается в Великобритании, к моменту событий в Фукусиме новые ядерные реакторы не вводились в эксплуатацию на британских островах уже достаточно долго с 1995 года, когда была запущена АЭС в Саффолке. Но уже в 2018 году началось строительство новой АЭС в Соммерсете, запуск которой запланирован на 2023 год. В США, которые на 2019 год оставались мировым лидером в области атомной энергетики, банкротство компании Westinghouse в сочетании с Новым зеленым курсом в интерпретации правительства Байдена позволяют считать перспективы этой отрасли туманными. Тем не менее, в обозримом будущем США могут расценивать атомную отрасль только как важнейшую зеленую составляющую своей энергетики, и обойтись без АЭС не смогут.

С другой стороны, Китай активизировал как разработку собственных атомных технологий, так и строительство новых энергоблоков. Той же политики придерживаются Южная Корея, Турция и в особенности Россия, где атомная энергетика пользуется мощной государственной поддержкой. Уже 14 марта 2011 года президент РФ при визите в Томск заявил, что фукусимская трагедия существенным образом не повлияет на российские планы развития АЭС как внутри страны, так и за рубежом. Краткий обзор упоминаемых тенденций дан здесь.

Приходится констатировать, что атомная энергетика является меньшим злом по сравнению с нарастающим потеплением климата, и потребность в ней в ближайшие десятилетия будет только расти. На конец 2020 года в мире работал 441 ядерный реактор, а возводились еще 53, преимущественно в КНР. В список стран, где строятся новые реакторы, на тот момент впервые вошли Узбекистан и Египет, где атомной энергетики ранее не существовало. Наконец, показательно сравнение ситуаций в Литве и Беларуси: Игналинская АЭС в Литве была остановлена в 2009 году, тогда как первый энергоблок Белорусской АЭС в Ворнянах был введен в эксплуатацию в ноябре 2020 года.

Предполагается, что к 2050 году потребность в ядерной энергетике настолько возрастет, что увеличение производства может достичь +42% в консервативном сценарии и до 164% в случае достижения углеродной нейтральности (сценарий Net Zero). Таким образом, трагедия Фукусимы всего лишь указала нам еще одну важную болевую точку атомной энергетики уязвимость систем охлаждения и неизбежность мелтдауна при негативном развитии событий. Но до появления управляемого термоядерного синтеза отказ от атомной энергетики или ее значительное сворачивание остаются за пределами наших возможностей.

Подробнее..

Энергетика от мха до плазмы

22.03.2021 00:17:09 | Автор: admin

Мы часто слышим, что за последние годы использование энергии человечеством увеличилось настолько, что ископаемые ресурсы закончатся через пару десятков лет. Но то же самое говорили и в 70-х годах прошлого века. Откуда мы тогда сегодня берем энергию для существования и что нам делать дальше? Для развития технологий необходимо понимать, как эффективно преобразовывать ее в работу, ведь энергия - ресурс даже в астрономических масштабах не бесконечный. Практически вся энергия, которая существует на Земле и которую люди могут извлечь из солнечной системы - энергия Солнца, у которого конечное время жизни, а вся энергия во Вселенной ограничена тем, что дал нам Большой Взрыв. Но что такое энергия?

Никто не может дать четкого определения, так как нет более общего класса понятий, которым мы можем описать энергию. Все, что мы можем - изучать ее свойства и характеристики. Ричард Фейнман в своих знаменитых лекциях по физике говорил: Важно понимать, что в сегодняшней физике мы не имеем представления об энергии. Мы не можем сказать, что энергия поступает в маленьких сгустках определенного количества. Мы точно знаем: вся материя в конечном счете является энергией, сумма которой во Вселенной никогда не изменится, поэтому рассуждать мы будем о способах изменения ее формы.

Откуда вообще взялась энергия во Вселенной и что она значит для нас?

История энергии началась в момент Большого Взрыва. Возможно, в один момент появилось два связанных между собой понятия: энергия и пространство-время. Возможно, энергия являлась первопричиной всего в нашем мире, с этим ещё предстоит разобраться, но сейчас уже точно ясно одно: энергия является сутью физической формы материи, всё во Вселенной является сосредоточением той или иной формы энергии. Теория расширения ранней Вселенной намекает нам на то, что изначально все вещество являлось однородной изотропной средой, в процессе расширения которого произошло остывание и конденсация всех известных науке элементарных частиц. Появилось 4 фундаментальных взаимодействия: сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное.

Через много-много лет после Большого Взрыва, когда люди только начали применять энергию, никто не знал про 4 фундаментальных взаимодействия. Изначально люди грели себя и готовили пищу с помощью химических реакций горения. Так продолжается и по сей день, основным источником энергии для нас сегодня является электричество, вырабатываемое на всевозможных ТЭС(тепловая электростанция) и ТЭЦ(теплоэлектроцентраль).

По сути вся жизнь человека - постоянный поиск энергии. Это может быть громким заявлением, но вы только подумайте: мы ведь кушаем только чтобы получать энергию для функционирования мозга и движения. Жизнь человечества строится на способах добычи энергии. Поэтому энергетика является одним из важнейших аспектов жизни людей и всего во Вселенной.

Почему современная энергетика неэффективна?

Давайте отбросим понятие энергии на второй план и подумаем: какие способы добычи энергии сегодня известны?

Первый и самый популярный способ - что-нибудь сжечь: дерево, нефть, газ. В процессе образуется много лишнего, а все ископаемые ресурсы очень скоро закончатся. Второй - извлечь работу из гравитации: ГЭС, приливные станции, - но проблема тут в размерах и в расположении станций, к тому же не везде есть вода. Еще можно подумать о солнечной энергетике: тут вроде все хорошо, но роль играет расположение и низкая плотность энергетического потока.

Почти вся используемая энергия досталась нам благодаря Солнцу, просто в разных видах. Растения тысячелетиями накапливали энергию солнца, росли и погибали, образовывали нефть, природный газ и уголь. Сама Земля, ее вода и атмосфера существуют из-за Солнца. Необходимо более универсальное решение проблемы эффективности добычи энергии.

Достаточно посмотреть на эту диаграмму, чтобы понять, что человечество не очень то и далеко ушло от своих предков, которые просто жгли древесину, мох и уголь:

Рисунок 1. Изменение глобального потребления энергии по видам источников

Получается, что за 200 лет люди ничего толком не изменили в энергетике, лишь нарастили темпы преобразования и добычи энергии:

Рисунок 2. Потребление энергии по видам ее источников в 2019 году

Мало того, что добыча энергии таким способом не так эффективна по сравнению с энергией, которую мы научились извлекать альтернативными методами, так еще и большой вопрос в том, больше ли пользы мы получаем от такой энергии, чем вреда. Для количественной оценки этого заявления давайте посмотрим на статистику.

Энергия в человеческом эквиваленте

Что вы представляете, когда слышите слова альтернативная энергетика? Большинство людей сразу представляют себе солнечные панели и ветряные мельницы, но редко думают о ядерной и термоядерной энергии. Ядерная энергетика получает меньше внимания из-за громких аварий, которые страшны людям скорее не из-за катастрофических последствий, а из-за неправильной трактовки СМИ и всеобщего незнания базовых аспектов этой энергетики. Теоретическое обоснование эффективности добычи энергии таким способом известно уже как минимум полвека.

За 70 лет существования атомной энергетики зафиксировано только 33 серьезных происшествия. Несмотря на это, есть очень много скептически настроенных людей и даже организаций, которые выступают за отмену строительства АЭС. Давайте взглянем на цифры:

Из-за Чернобыльской аварии напрямую погиб 31 человек. Из-за последствий По самой пессимистичной статистике от European green party кол-во смертей к 2065 году приблизится к 60 тыс, но ученые склоняются к цифрам намного меньше этой.

WHO считает, что цифра вырастет только до 4 тыс. Это самая серьезная радиационная авария за всю историю энергетики, намного превосходящая по последствиям все остальные.

Авария на Фукусиме, которая является второй по масштабу радиационной аварией в мире, привела к 573 смертям, но эта цифра отличается от количества смертей в Чернобыле тем, что это не последствия радиации, а смерти напрямую не связанные с инцидентом, а связанные, например, со стрессом эвакуации, из-за которого в основном пострадало пожилое население. От радиационного загрязнения по самым пессимистичным подсчетам погибнет до 1000 человек.

Конечно, нельзя делать вывод о серьезности аварии только на основании количества погибших, ведь здесь не учтены экономические последствия и число онкозаболеваний и всевозможных вредных мутаций. Эти заболевания, даже если не приводят к смерти, также являются последствиями ядерных аварий. Сейчас проводится исследований по воздействию малых доз радиации на организм. Если раньше склонялись к безвредности малых доз радиации (типа организм может до определенного уровня облучения самовосстанавливаться без последствий), то сейчас есть больше доказательств "беспорогового" воздействия радиации, т.е. даже самая малая доза наносит вред. Но однозначного ответа здесь пока нет.

А теперь, сравним эти происшествия с авариями на других типах электростанций.

Аварии на ГЭС или на солнечной станции не выбросят в атмосферу гигантское количество радиационных частиц, на избавление от которых уйдет очень много денег и сил, но вспомним наводнение Баньцяо. Крушение дамбы вызвало затопление ближайших поселений, количество смертей от инцидента + от вызванного голода и нищеты составило 80-240 тысяч смертей.

Но даже такие большие цифры меркнут по сравнению со смертями от ископаемого топлива. Газы, выделяющиеся при его сгорании, попадают в атмосферу и в наши легкие, а это, всвою очередь, вызывает многие распространенные заболевания: рак легких, сердечные заболевания, острая инфекция нижних дыхательных путей, инсульт и подобное.

Рисунок 3. Подсчет количества смертей и парниковых газов в год на каждый тераватт в час выработанной энергии от разных видов энергетики

Так какой же способ самый лучший на сегодняшний день? Судя по графику, атомная энергетика - самый чистый источник энергии. Плюс АЭС построить можно где угодно, даже на подводной лодке, а выделенной энергии топлива из одного реактора хватит, чтобы заменить 3 миллиона солнечных панелей.

Атомная энергетика и ее проблемы

Что это такое? Основа энергетики - распад атомного ядра (в основном тяжелых ядер урана). Все изотопы урана радиоактивные, но чуть-чуть, из-за их огромного периода полураспада: у урана-235 и урана-238 0.7 млрд лет и 4.4 млрд лет соответственно. Почему используют именно уран? Все дело в его уникальной способности делиться при взаимодействии с нейтронами сколь угодно малой кинетической энергии. Такие элементы называют делящимися. К этой группе относятся ядра с нечетным числом нейтронов (присоединяемый нейтрон чётный): 233U, 235U, 239Pu. Реакция деления ядер экзотермическая. Это значит, что при ее протекании выделяется некоторое количество теплоты. В реакторе эта теплота служит источником энергии для нагрева воды.

Топливо для реактора изготавливается в виде таблеток, высотой и диаметром около сантиметра, из которых в дальнейшем собирают тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ). В одном ТВЭЛе может помещаться несколько сотен топливных таблеток, длина его как правило 3.5-4 метра. Затем их собирают в тепловыделяющие сборки (ТВС). Это основной функциональный элемент АЭС: из них формируется активная зона реактора.

Рисунок 4. Схема и принцип работы реактора на примере реактора на быстрых нейтронах.

В одной ТВС в зависимости от типа реактора (об этом мы поговорим позже) находится от нескольких десятков до нескольких сотен (около 300 для современных реакторов типа ВВЭР) ТВЭЛов, а в активную зону обычно помещается от нескольких сотен до полутора тысяч ТВС. Получается, что весь реактор имеет несколько миллионов таблеток с топливом внутри, и это при том, что один грамм урана содержит в себе столько же энергии, сколько 3-4 тонны угля.

Для работы реактора его необходимо сначала запустить. Этот процесс немного отличается от работы реактора, когда он уже запущен. Изначально, когда ТВЭЛы погружаются в реактор, он подкритичен. Для количественной оценки того, как эффективно делятся ядра в реакторе, придумали понятие коэффициента размножения нейтронов - критичность. Физически это просто отношение количества выделенных нейтронов в момент деления ядер к количеству нейтронов, которые выделились в предыдущий момент распада ядер. Все просто: если коэффициент больше одного идет цепная ядерная реакция с увеличением мощности реактора (ректор надкритичен), если равен 1 количество делящихся ядер в каждый момент времени одинаково (реактор критичен), а если меньше 1 идет уменьшение мощности реактора (реактор подкритичен). Для начала цепной реакции необходима пороговая масса урана, то есть достаточное количество спонтанно делящегося вещества. При выполнении этого условия реактор переходит в надкритическое состояние.

В ТВЭЛах происходит цепная реакция деления топлива. Один из ее видов: уран распадается на осколки деления (уран-235 распадается на барий-139 и криптон-95, например) плюс один или несколько нейтронов (и гамма излучение), которые в дальнейшем сталкиваются с другими атомами урана-235. Изначально уран находится в состоянии с некоторой энергией покоя, и для перехода в возбужденное состояние с последующим радиоактивным распадом требуется дополнительная энергия, с помощью которой возможно преодолеть энергетический барьер и разделиться. В нашем случае этой энергией является нейтрон (тепловой нейтрон), который, сталкиваясь с ядром, передает ему свою кинетическую энергию. Ядро делится и выделяет еще несколько нейтронов (в среднем одно ядро урана-235 при распаде выделяет 2,5 нейтрона, именно это и позволяет происходить лавинообразному увеличению количества делящихся атомов в реакторе), которые сталкиваются с другими ядрами и так далее.

Рисунок 5. Цепное деление ядра

Для протекания реакции из реактора вынимаются регулирующие стержни, которые изготовлены из поглотителя нейтронов. Поглощающие стержни изготовлены из материалов, которые имеют очень большую площадь захвата нейтронов. Это сплав, который способен захватывать и поглощать нейтроны на большом расстоянии от атома. Чаще всего изготовлен из бора, так как сплав бора со сталью не взаимодействует с топливом реактора и имеет большую площадь захвата нейтронов.

Рисунок 6. Захват нейтронов ураном. Барн - единица поперечного сечения площади захвата нейтронов атомом. Чем больше площадь захвата нейтронов элементом - тем больше нейтронов он поглощает.

Самое важное в работе АЭС - поддержание скорости цепной реакции. При ее выходе из-под контроля (отключения системы охлаждения, например) может произойти то же самое, что происходит внутри атомной бомбы при взрыве в самом его начале - неконтролируемая цепная реакция. Но волноваться из-за этого не стоит, все реакторы сейчас оборудованы настолько большим количеством защитных механизмов, что катастрофа очень маловероятна.

К сожалению, ядерное топливо - ресурс исчерпаемый, его на Земле намного меньше, чем угля или нефти, а создавать его мы не научились (тяжелые элементы появляются в экстремальных условиях в результате взрывов сверхновых). Да и отходы куда-то девать надо - их сейчас либо обогащают, либо, как маленькие дети прячут игрушки под кровать (закапывают под землю). Еще существуют быстрые реакторы (сейчас есть БН-600 и БН-800 в России) и так называемые реакторы-размножители. Они позволяют вовлечь в использование уран 238 и отходы АЭС, использующих уран 235. Таким образом ресурсная база атомной энергетики увеличивается с сотен и тысяч лет, до миллионов лет. С экономикой быстрых реакторов пока есть вопросы, но технически они уже давно реализуемы.

Атомную энергетику стоит рассматривать как временный и довольно неплохой вариант. Есть ли сейчас вариант лучше этого?

Да, оказывается вариант есть, и он намного лучше всего, что человечество научилось делать до этого. Имя ему - ядерный синтез.

Атомная энергетика наоборот

В 50-х годах советские и британские ученые придумали использовать не распад ядер (как на АЭС), а синтез. Распад ядер - тяжелые элементы делятся с выделением энергии, а синтез - легкие элементы слипаются с образованием более тяжелых, выделяя энергию.

При слиянии дейтерия (изотоп водорода, отличающийся наличием нейтрона) и трития (тоже изотоп водорода, у которого 2 нейтрона) получается гелий и нейтрон. Такая реакция даёт значительный выход энергии(17.6 МэВ). Для сравнения, если взять смесь дейтерия-трития и урана одинаковой массы, при синтезе энергии выделится в 3 раза больше.

Есть правда и незначительные недостатки: тритий в природе не встречается, нежелательная наведенная радиация зачастую бывает опасной.

Можно подумать, что в термоядерной энергетике все отлично: отходов не так много, расположить можно где угодно, выдает огромную энергию на единицу массы, но ведь что-то мешает пользоваться ей.

Для того, чтобы произвести слияние ядер, нужно чтобы положительно заряженные ядра атомов преодолели кулоновский барьер - силу электростатического отталкивания между ними. То есть расстояние между ядрами должно быть такое, чтобы сильное взаимодействие начало преобладать над кулоновскими силами (порядка одной стомиллиардной доли сантиметра).

Рисунок 7. Зависимость сил притяжения/отталкивания от расстояние между ядрами. На расстоянии порядка размеров ядра силы сильного ядерного взаимодействия начинают преобладать над кулоновскими и ядра сливаются.

Для этого нужно затратить огромную энергию. Есть 2 варианта как это реализовать: либо сильно сжать, либо сильно нагреть.

Внутри Солнца работает первый вариант: температура внутри ядра 15-16 млн Кельвинов, что, вообще говоря, не так много, но из-за массы, которая в 300 тыс раз больше массы Земли, плазма под высоким давлением удерживается гравитацией.

К сожалению, на Земле такую конструкцию реализовать затруднительно. Такого большого давления мы не создадим, поэтому остается только сильно нагреть.

Термоядерный синтез возможен при одновременном выполнении двух условий:

  1. соблюдение критерия Лоусона.Критерию Лоусона показывает, будет ли реакция давать больше энергии, чем тратится.

  1. скорость соударения ядер соответствует температуре плазмы, к этому мы и стремимся. В этом случае энергии хватит для преодоления электростатического отталкивания. Поэтому для управляемого термоядерного синтеза необходима высокотемпературная водородная плазма.

Следует пояснить, что понятие температуры здесь не то, что мы привыкли видеть. Температура - это мера средней кинетической энергии частиц. Из-за столкновений с большим импульсом возможно их слияние.

На самом деле, чтобы пошла самая простая реакция синтеза с изотопами водорода, нужна температура порядка миллиарда Кельвинов (водород - самый легкий элемент, а чем тяжелее элемент - тем большая нужна температура). Решение этой проблемы было найдено самой природой. Существует так называемый максвелловский хвост. Из-за максвелловского распределения, какие-то частицы будут двигаться быстрее, а какие-то медленнее, поэтому уже в районе 100 млн Кельвинов найдутся частицы, которые будут слипаться. Также есть еще туннельный эффект. Если кратко, то благодаря квантовым эффектам, даже если ядра имеют энергию немного меньше барьера, они смогут с большой вероятностью туннелировать сквозь него.

Рисунок 8. Распределение энергии частиц.

Вот мы и подошли к вопросу о том, почему же вокруг нет термоядерных реакторов. Просто потому что это очень горячо. Нужно все эти разлетающиеся изотопы как-то удержать, чтобы они ничего не касались, потому что такую температуру ни одно вещество не выдержит. Проблема не столько в том, чтобы разогреть до нужной температуры, сколько в том, чтобы эту температуру как-то удержать.

Варианты удержания плазмы

Начнем с самого простого способа удержания плазмы: не удерживать, а просто выстрелить. Такие системы называются импульсными. В них управляемый термоядерный синтез осуществляется путем кратковременного нагрева небольших мишеней, содержащих дейтерий и тритий сверхмощными лазерными лучами или пучками высокоэнергичных частиц .Такое облучение вызывает последовательность термоядерных микровзрывов.

Но этот вариант довольно плохо изучен по сравнению со вторым - магнитным удержанием.

Советские физики Тамм и Сахаров придумали магнитное удержание плазмы еще в 50-х годах. Они руководствовались тем, что плазма - ионизированное вещество, поэтому магнитным полем мы можем создать ловушку. Желательно, чтобы она была замкнутой, чтобы ионы могли бесконечно кружиться. Тут на помощь прикатился бублик(тор). Эту конструкцию обматывают электромагнитными катушками, получается тор с пружинкой поверх него - это не дает плазме ударяться о стенки. Также сверху и снизу устанавливают обкладки, которые позволяют сжимать/разжимать плазму и передвигать ее. Такое устройство принято называть токамак: ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками. Для выработки электроэнергии вода циркулирует в стенах бублика, поглощает тепло и производит пар. Паровая турбина вырабатывает электричество. К сожалению, ничего эффективнее человечество еще не придумало.

В 50-м году в Курчатовском институте показали такой вариант. Так начался международный проект по созданию термоядерного реактора.

Стоит заметить, что токамак - не единственный способ удержания плазмы, есть вариант еще с закрученным тором - стелларатор. С такой конструкцией даже пытались проводить эксперименты: W7-X. Wendelstein 7-X сложнейшая экспериментальная система. Цель экспериментов с такими установками - доказать, что управляемый термоядерный синтез способен давать энергию. Пока что некоторые ученые ставят это под сомнение. Но проблема в том, что форма для таких электромагнитных катушек очень сложная, а в 60-х годах, когда это придумали, не хватало мощности для расчетов.

Рисунок 9. Слева токамак, справа стелларатор. Серые кольца - магниты, желтым показана термоядерная камера.

Что такое ITER. Какие цели у проекта

ITER(International experimental Thermonuclear Reactor) - Экспериментальный международный термоядерный реактор . ITER относится к термоядерным реакторам типа токамак.

История ITER берет начало в 80-х годах прошлого столетия. Многие страны объединились, так как решили, что ни одна страна не потянет постройку на своих плечах. Это самая дорогая экспериментальная установка в мире, в ITER до 2025 года планировали вложить почти 20 млрд евро, но учитывая постоянные переносы и новые проблемы, вполне вероятно, что сумма вырастет. Только в 2010 году разобрались со всеми бумажками и начали рыть котлован.

В токамаках возможно осуществить несколько типовреакций слияния. Тип реакции зависит от вида применяемого топлива.Токамак ITER с самого начала проектировался под DT-топливо (дейтерий - тритиевое). Дваядра дейтерия и тритиясливаются с образованием ядра гелия и высокоэнергетического нейтрона.

Рисунок 10. ITER Токамак.

Грубо говоря, задача установки - продемонстрировать возможность коммерческого использования термояда, а для этого нужно, чтобы отношение выработанной энергии к затраченной составило хотя бы 10:1. Также целью является отработка разных решений по управлению и т.д., а дальнейшим шагом должно стать строительство установки - DEMO - следующая итерация ИТЕРа.

У ИТЕРа нет задачи построить станцию по выработке электричества для использования людьми. Это экспериментальная установка, которая покажет, что в принципе это возможно в реальности, а не на бумаге, ведь у физиков уже давно все сошлось, а сейчас это очень сложная инженерная задача.

На декабрь 2025-го запланирован пуск первой плазмы в реакторе, который продемонстрирует работоспособность. Планируется, что работать на термоядерном топливе установка начнет в июне 2035 года. До этого предстоит завершить еще несколько крупных этапов, которые приведут станцию в полностью рабочее состояние. На сайте ИТЕР есть рум тур по стройке.

Давайте представим, что все идет по плану и в 2025 году мы получаем первую плазму, ITER показывает, что коммерческое использование термояда выгодно, но что происходит дальше?

Все побегут строить токамаки и мы будем купаться в электричестве? Но ведь все не так просто, даже сам ITER будет очень сложно повторить.

Как говорится, термоядерная энергетика is a new black в мире энергии, но ей предстоит еще долгий путь, прежде чем мы начнем ее повсеместно использовать.

Энергетика будущего

Человечество проделало несколько больших шагов по освоению энергии. Сначала мы научились разводить костер, потом использовать уголь и нефть. Сегодня мы умеем разделять атомы и, возможно, в скором времени научимся их синтезировать. Каждый такой шаг связан с индустриальной революцией, которая характеризуется масштабом добычи энергии, доселе никому невиданным.

Если пофантазировать, логичным шагом дальнейшего развития человечества будет освоение новых территорий и ресурсов, только уже не на нашей планете, а в космосе(если человечество не уничтожит себя раньше). Для этого потребуется невообразимое количество энергии. К счастью, ответ на вопрос где взять столько энергии? находится прямо над головой (Солнце). Как мы уже говорили выше, человечество пока только на пути к созданию собственного солнца на Земле.

Если мы хотим освоить метод добычи солнечной энергии, нам нужно будет построить очень большую конструкцию. Например, хорошим вариантом будет сфера Дайсона. Она охватывает звезду, чтобы захватить ее энергию.

Рисунок 10. Конструкции сфер Дайсона автор - https://kurzgesagt.org/

Существует много способов ее постройки, один из них - рой сфер, которые будут крутиться вокруг Солнца, собирать энергию и передавать ее в другое место. Такой способ дал бы людям неограниченный доступ к энергии. Но построить ее не так просто, есть 3 основные проблемы: материал, конструкция и энергозатраты. Кратко пройдем по каждой проблеме.

Для постройки сферы Дайсона потребуется столько материала, что придется разобрать целую планету или даже больше. Лучший кандидат на эту роль - Меркурий, так как он ближе всего расположен к Солнцу, а еще и богат металлом.

Чем проще и надежнее будет конструкция - тем лучше. Солнечные батареи не совсем то, что нужно(маленькое время жизни, дорого, и требуют починки). Проще и надежнее всего - гигантские зеркала, которые будут отражать солнечный свет на центральную станцию.

Однако даже если максимально эффективно использовать все земные ресурсы, нам не хватит энергии, чтобы организовать такую масштабную стройку. Это может быть возможно только в далеком будущем, когда люди смогут успешно осваивать хотя бы планеты солнечной системы. По мнению известного популяризатора науки Карла Сагана, наш уровень по шкале Кардашева равен примерно 0,72. Мы потребляем всего 0,17% от общего энергетического потенциала планеты. Шкала Кардашева - один из способов оценки уровня развития цивилизации по количеству используемой энергии. По ней у цивилизации есть 7 ступеней развития, а человечеству далеко даже до первого типа (цивилизация, которая использует всю энергию своей планеты). Однако это не значит, что нам нужно уничтожать планету для своих нужд. Есть множество способов извлечь энергию из всего, что есть во Вселенной.

Во всех аспектах ископаемое топливо является самым грязным, опасным и неэффективным, в то время как ядерные и современные возобновляемые источники энергии значительно безопаснее и чище, они могут помочь людям сделать шаг вперед и совершить следующую индустриальную революцию.

В заключение отметим: мы рассмотрели только самую верхушку айсберга термоядерной и ядерной энергетики, которые по многим параметрам являются самыми перспективными, однако, на данный момент не так важно перейти на них, как научиться эффективно использовать возобновляемые источники энергии и полностью отказаться от ископаемого топлива. Ведь Земля для нас - единственный дом, который не может бесконечно удовлетворять потребности людей. Даже сейчас постройка термоядерной станции несет за собой огромные потери ископаемых ресурсов, так как практически вся энергия на ее постройку будет добыта с помощью них. Нужно лишь научиться использовать ту энергию, которую Земля сможет восстановить по мере ее использования.

Полезные материалы:

  1. Теряет ли Вселенная энергию

  2. История энергетики от Вацлава Смила

  3. Как работает термоядерная энергетика (видео)

  4. Можно ли уничтожить или создать энергию

  5. Что такое энергия (видео)

  6. На пути к термоядерной энергетике (лекция)

  7. Диаграммы и графики взяты с сайта

  8. Интерактивная карта ITER

Подробнее..

Насколько экологична атомная энергетика? На самом деле так же, как солнечная и ветровая

19.04.2021 20:16:49 | Автор: admin

В конце марта вышел отчет научного центра Еврокомиссии (Joint Research Centre) об экологических аспектах атомной энергетики. Еврокомиссия попросила его разобраться, стоит ли поддерживать атом так же как возобновляемую энергетику в рамках европейского Зеленого курса. Общий вывод отчета конечно да, ведь атомная энергетика не опаснее для людей (да, с учетом Чернобыля и Фукусимы, см. ниже) и окружающей среды, чем другие возобновляемые источники энергии, развитие которых уже поддерживается в Европе в рамках инициативы Таксономия. А атом вот не поддерживается. Ну и этот отчет показал, что научных оснований для такой вот дискриминации нет. Но обо всем по порядку, в 23 пунктах.А для желающих в конце есть видеоверсия этой статьи на моем youtube-канале.

1. Не секрет, что мир и Европа стараются справиться с последствиями глобального потепления или как-то притормозить его развитие. А оно вызвано деятельностью человека, в первую очередь выбросами CO2. Это сейчас научно совершенно точно обосновано, и я не буду сейчас на этом останавливаться. Для сомневающихся рекомендую посмотреть прекрасную лекцию гляциолога Алексея Екайкина. Так что десятки стран приняли на себя обязательства по снижению выбросов.

2. Европа на этом пути одна из лидеров. В рамках Зеленого курса (European Green Deal), они хотят стать первым в мире углеродно-нейтральным регионом к 2050 году. Не случайно именно оттуда идут основные новости о переходе на возобновляемые источники энергии (ВИЭ), постепенном запрете двигателей внутреннего сгорания, углеродные налоги и прочие экологические инициативы. Впрочем, в абсолютных показателях и по выбросам, и по вводу ВИЭ, лидируют пока Китай и США.

3. Для реализации Зеленого курса в Европе существует множество разных стимулирующих и поддерживающих механизмов. Один из важнейших это регламент EU Taxonomy. Это такой свод рекомендаций для финансовых и инвестиционных фондов о том, в какие технологии можно вкладываться, а в какие нежелательно, с точки зрения их помощи целям Зеленого курса, экологичности и устойчивого развития. Так что Таксономия не ограничивается только вопросами климата, она направлена на достижение 6 важных целей:

  • смягчение последствий изменения климата

  • адаптация к изменению климата

  • охрана водных и морских ресурсов,

  • повторное использование ресурсов (циркулярная экономика),

  • сокращение выбросов и загрязнений,

  • защита биоразнообразия

Для включения в Таксономию технология или практика должна помогать в достижении минимум одной из целей, а другим не наносить серьезного ущерба (критерий DNSH, т.е. Does not significantly harm). Не могу точно сказать насколько это жесткое правило и верно ли я вообще в этом разобрался, но понятно, что включение в Таксономию той или иной технологии сильно упрощает ей жизнь в Европе, а невключение может поставить вопрос о ее конкурентоспособности и перспективах без национальной поддержки.

4. Таксономию долго готовили и в общих чертах приняли весной-летом прошлого года. Помимо прочего, туда включили ветровую и солнечную генерацию, а вот атомную пока не включили. Нет, сомнений в том, что АЭС помогает в борьбе с изменением климата нет. За жизненный цикл АЭС выбрасывают очень мало CO2. Критерий для включения в Таксономию технологии электрогенерации выбросы менее 100 г/кВт*ч. По данным отчета JRC, у АЭС выбросы CO2 в среднем 28 г/кВт*ч, что сопоставимо с выбросами гидро- и ветровых станций, и даже ниже, чем у солнечных панелей, у которых средний выброс около 85 г/кВт*ч (см стр. 40 из отчета [4]). Цифры разнятся в разных источниках (например, в отчете ICPP 2014 указываются средние показатели выбросов для АЭС в 12 г/кВт*ч, а для промышленной фотовольтаики в 48 г/кВт*ч) но порядок и соотношение примерно такие. При этом выбросы газовых и угольных станций составляют порядка 500 и 900 г/кВт*ч, соответственно. А средние удельные выбросы в электроэнергетике в Европе сейчас около 275 г/кВт*ч (ссылка, стр 6).

Удельные выбросы CO2 за жизненный цикл разных видов генерации. График из отчета JRC.Удельные выбросы CO2 за жизненный цикл разных видов генерации. График из отчета JRC.

Почему у солнечных панелей углеродный след выше? Не копал глубоко, но на днях на глаза попалось как раз на эту тему любопытное расследование Bloomberg о производстве кремния в Китае. Китай контролирует 80% мировых поставок кремния для солнечных панелей, а 4 крупнейшие его фабрики расположены в полузакрытой провинции Синьцзян (Xinjiang) и дают 50% мирового производства. Репортеры Bloomberg выяснили, что эти фабрики используют дешевую но грязную угольную электроэнергию (40% затрат на производство кремния - электричество), и суда по всему еще и подневольный труд. Так что вопрос об экологическом следе этой технологии, так сильно завязанной на одну не самую прозрачную страну, не так прост.

5. Отдельно надо отметить, что АЭС на текущий момент обеспечивают около 30% всей низкоуглеродной энергии в мире, а в Европе все 40%. Доля атомной энергетики в Европе (28 стран ЕС) 26%, что больше, чем в любой неевропейской стране. При этом доля солца+ветра в ЕС - 17%, а гидроэнергетики всего 12% (данные на 2019 г из Eurostat Energy data, см стр. 28). И по основному сценарию развития энергетики в Европе (EUCO30, стр. 37 отчета), для достижения европейских климатических целей доля атома к 2050 году должна составлять около 22%. Но поддерживать его хотят не все.

Вклады различных источников в выработку низкоуглеродной электроэнергии в развитых странах. График из отчета JRC.Вклады различных источников в выработку низкоуглеродной электроэнергии в развитых странах. График из отчета JRC.

6. Поводом для отказа во включении АЭС в Таксономию стали усилия стран, в которых сильны антиатомные настроения Германии, Австрии и Италии. Они выразили сомнения в том, что проблема радиоактивных отходов и отработавшего ядерного топлива нарушает критерий DNSH. Поэтому то Еврокомиссия и поручила экспертам своего научного центра (Joint Research Centre) разобраться в вопросе и подготовить доклад на эту тему. Его то они и представили в конце марта (ссылка).

Отдельно хочется отметить, что это довольно круто, что внутри руководящего органа ЕС вообще есть такой научный центр, который помогает анализировать различные решения и предложения с научной точки зрения.

7. Эксперты представили 400-страничный отчет с обзором доступных научных исследований по всем аспектам атомной энергетики от добычи урана, его обогащения и изготовления топлива, эксплуатации и вывод АЭС из эксплуатации, до вопроса обращения с отходами и ядерным топливом при разных сценариях топливного цикла, а также влияние на здоровье людей как в штатных условиях, так и в случае серьезных аварий. Отчет в итоге состоит из двух частей: сравнения экологических аспектов различных видов генерации, и отдельно из подробного анализа обращения с радиоактивными отходами.

8. Общие выводы такие. По удельным выбросам загрязняющих веществ за жизненный цикл, а кроме CO2 это и оксиды азота и серы, твердые частицы PM2.5 (ответственны за миллионы смертей в год по данным ВОЗ) и всякая канцерогенная органика типа бензола и формальдегидов, атомная энергетика сопоставима, а по ряду параметров и лучше ветровой и солнечной.

дельные выбросы оксидов азота и серы для различных энергоисточников.дельные выбросы оксидов азота и серы для различных энергоисточников.Удельные выбросы твердых частиц PM2.5 и неметановой органики (NMVOC - бензол, этанол, формальдегид и т.д.)Удельные выбросы твердых частиц PM2.5 и неметановой органики (NMVOC - бензол, этанол, формальдегид и т.д.)

В плане образования химически-опасных отходов и загрязнения водоемов (закисление, сброс соединений азота и фосфора) АЭС гораздо чище ветровой и солнечной энергетики.

Удельное образование химически-опасных отходов, требующих захоронения, для разных видов генерации энергииУдельное образование химически-опасных отходов, требующих захоронения, для разных видов генерации энергии

9. АЭС в меньшей степени влияют на экосистемы и биоразнообразие, чем солнечные и ветровые электростанции, т.к. требуют гораздо меньшего изменения земной поверхности. И речь не только о месте, занимаемом станциями сопоставимой мощности, но о всей цепочке добычи ресурсов и утилизации отходов.

Сравнение требуемой площади изъятия земли для различных источников энергии (с учетом жизненного цикла технологий)Сравнение требуемой площади изъятия земли для различных источников энергии (с учетом жизненного цикла технологий)

Кстати, удельная потребность в добыче ресурсов для АЭС тоже гораздо меньше, чем для ветровой и солнечной энергетики. Все это следствия самой большой концентрации атомной энергии из всех существующих видов энергии. По крайней мере в сотни тысяч раз выше, чем химической.

Сравнение удельных затрат ресурсов на производство единицы электроэнергии по разным типам генерации.Сравнение удельных затрат ресурсов на производство единицы электроэнергии по разным типам генерации.

10. Но как и у любой технологии, кроме плюсов у атома есть и минусы. В плане теплового загрязнения и потребления водных ресурсов атомная энергетика уступает фотовольтаике (солнечным панелям) и ветроэнергетике, и сопоставима с воздействием концентрационной тепловой солнечной энергетики (это когда тепло солнца собирается зеркалами), угольной и гидроэнергетики. Поэтому требуется подбор площадок, технологии (пруд-охладитель, прямоточное охлаждение, градирни и пр.) и внимание к этому аспекту, чтобы минимизировать его негативные эффекты. В этом плане наименьшее негативное воздействие получается при расположении АЭС морском берегу, где их обычно и стараются размещать.

11. Что же касается радиоактивных отходов, то обзору практики и теории обращения с ними и их захоронения посвящена большая часть доклада и вердикт тут однозначный да, это важная проблема, но существующие решения, как по поверхностному хранению низкоактивных отходов (частично об этом я писал отдельную статью), так и по подземному захоронению высокоактивных отходов в природных формациях (и об этом я писал отдельную статью, применительно к тому что делается в России), позволяют обращаться с ними безопасно и без вреда людям и окружающей среде.

Отмечено, что существует широкий научно-технический консенсус относительно возможности безопасного захоронения отходов. И отдельно подчеркнуто, что в Таксономии уже одобрены технологии подземного захоронения СO2, базирующиеся на тех же научных данных и похожих нормах регулирования, что и захоронение радиоактивных отходов.

12. Что касается радиационного воздействия на человека, то оно пренебрежимо мало. Дополнительное облучение, вызванное всем жизненным циклом АЭС, составляет не более 1/10000 от обычной дозы, получаемой людьми от природных источников. Это эквивалент употребления двух бананов в год. Один банан это доза в 0,1 мкЗв за счет содержащегося в нем природного изотопа калий-40.

13. Но это все были в основном отдельные показатели воздействия по разным факторам или элементам окружающей среды. В чем-то АЭС лучше, в чем-то сопоставимы, а в чем-то хуже других видов генерации. При этом ни один из показателей для АЭС не является запретительным по критерию DNSH (Does not significantly harm). Но чтобы оценить суммарное негативное воздействие на здоровье человека разные виды генерации сравнивают по величине удельной преждевременной смертности или потерянных лет жизни на единицу выработанного электричества. И по этим показателям АЭС уступают только гидроэнергетике, сопоставимы с ветровой и превосходят солнечную генерацию. Ну и самом собой, самые опасные в этом плане все виды сжигаемого топлива, особенно уголь, поскольку его выбросы реально убивают миллионы людей каждый год. Не говоря уже о их влиянии на климат.

Общее воздействие на здоровье и смертность людей от разных видов генерации с учетом их выбросов и сбросов по всему жизненному циклу. Гидроэнергетика тут лучше всех, атом и ветер сопоставимы и чуть лучше солнца.Общее воздействие на здоровье и смертность людей от разных видов генерации с учетом их выбросов и сбросов по всему жизненному циклу. Гидроэнергетика тут лучше всех, атом и ветер сопоставимы и чуть лучше солнца.

14. Что касается аварий и серьезных инцидентов. Тут есть два показателя. Первый это максимальное число жертв при крупной аварии. Для АЭС оно сопоставимо с гидроэнергетикой или крупными авариями в нефтяной индустрии и оценивается в 30000 человек в случае крупной аварии. Причем, если для гидроэнергетики это исторические цифры реальных аварий (см. дамба Баньцяо, Китай, 1975 г.), то для АЭС это величина расчетная, поскольку суммарное число жертв крупнейших аварий на АЭС - Чернобыля и Фукусимы, по оценкам ВОЗ, порядка 5000 человек [6,7].

Максимальное число жертв от крупных аварий (черные точки) и удельная смертность от аварий (не обязательно самых крупных, но с жертвами) на единицу произведенной электроэнергии.Максимальное число жертв от крупных аварий (черные точки) и удельная смертность от аварий (не обязательно самых крупных, но с жертвами) на единицу произведенной электроэнергии.

Авторы отчета подчеркивают, что для общественного восприятия куда страшнее редкие (в случае АЭС очень редкие) но серьезные аварии, чем частые, но менее фатальные события. Однако статистика показывает, что же на самом деле больше убивает. В этом смысле важнее второй показатель.

15. Второй показатель это удельная смертность от аварий на единицу произведенного электричества (fatality rate см. картинку выше). По этому показателю АЭС второго поколения, составляющих основу текущего парка АЭС, лучше любого сжигаемого топлива и гидроэнергетики, сопоставимы с ветрогенерацией, и уступают лишь солнечной генерации. АЭС третьего поколения, которые строятся последние 10 лет и спроектированы с учетом опыта крупных аварий как раз с особым вниманием к локализации их последствий, превосходят по этому показателю все виды генерации.

Т.е. это означает, что даже с учетом жертв Чернобыля и Фукусимы, удельная смертность от атомной энергетики сопоставима с включенными в Таксономию ветровой и солнечной генерацией и гораздо меньше, чем у станций на ископаемом топливе. В конце своей прошлой статьи о Фукусиме я уже приводил аналогичные оценки.

Более того, даже безаварийное сжигание ископаемых топлив приводит к тому, что ежегодно только в Европе 400 тыс. человек умирают из-за загрязнения воздуха. АЭС же за счет сокращения выбросов за всю историю спасли около 1,8 млн человек [8] т.е. куда больше, чем ветряки и солнце.

16. Отдельно поясню, что отчет касается именно экологических аспектов и не касается экономики. Задача отчета дать экспертам Еврокомиссии рекомендации и критерии для включения или невключения отдельных аспектов атомной энергетики в механизмы поддержки Таксономии. Будут ли потом этой поддержкой пользоваться частные или государственные инвесторы это дело инвесторов. Тем не менее, в части сравнения с другими видами генерации есть в отчете и экономический показатель LCOE, т.е. усредненной по пожизненному циклу показатель себестоимости электроэнергии.

Так вот, себестоимость атомного электричества существующих АЭС в Европе к 2030-му году будет самая низкая в сравнении с любыми другими видами генерации, а если говорить о новых энергоблоках, то она будет немного дороже солнечных и ветровых, но вполне конкурентоспособна и сопоставима с газовыми станциями.

Показатели LCOE для разных видов генерации в Европе к 2030 году. Данные из отчета JRCПоказатели LCOE для разных видов генерации в Европе к 2030 году. Данные из отчета JRC

17. Общие выводы отчета атомная энергетика отлично помогает смягчать последствия изменения климата, при этом не выявлено никаких научно-обоснованных доказательств, что она наносит больший ущерб здоровью людей или окружающей среде, чем другие виды генерации электроэнергии, уже включенные в Таксономию.

18. Что дальше? Теперь этот отчет будут еще 2 месяца изучать в двух других экспертных группах Еврокомиссии (по радиационной защите и по здоровью). В мае в Таксономию должны быть внесены поправки, расширяющие список включенных в нее технологий, к которым были вопросы ранее. Кроме атома идут споры и по природному газу, как переходному топливу от угля, и по некоторым технологиям в сельском хозяйстве, биоэнергии и т.д. Вопрос о включении или невключении в Таксономию атомной энергии остается открытым. Хотя что тут может быть непонятно после такого отчета...

19. Реакция. Европейский Гринпис уже ожидаемо заявил [9], что эксперты, написавшие отчет, связаны с атомной отраслью и необъективны, а Еврокомиссии надо прислушаться к мнению общественности. Атомная отрасль, конечно, отнеслась к отчету очень позитивно, и представители разных атомных ассоциаций и организаций предлагают не затягивать с включением атомной энергетики в Таксономию. Высказываются даже мнения, что после такого отчета хорошо бы и Германии пересмотреть свое отношение к атому.

20. Gримерно в то же время, в конце марта, лидеры 7 европейских стран Франции, Чехии, Венгрии, Польши, Румынии, Словакии и Словении, отправили в Еврокомиссию коллективное письмо [10] с призывом включить атомную энергетику в Таксономию и перестать ее дискредитировать и притеснять. Аргументы политиков более приземленные, типа она не только помогает в борьбе с климатическими изменениями и сокращении выбросов, но и важна для экономики, что логично, т.к. все эти страны либо имеют развитую атомную энергетику, либо планируют ее развивать.

21. Кроме того, в конце марта в Еврокомиссию направили открытое письмо и 46 некоммерческих организаций из 18 стран (в т.ч. из Германии, Австрии и Италии, правительства которых отказываются или отказались от атома) с тем же призывом - принять усилия по поддержке всех низкоуглеродных источников, помогающих бороться с изменениями климата, включая атомную энергетику, которая уже много лет вносит в эту борьбу самый большой вклад. Собственно, это тоже голос общественности, к которому призывает прислушаться Гринпис. Ссылка на письмо - [12].

22. А на днях еще и в Германии аудит их счетной палаты показал [11], что их энергопереход и отказ от атома не так однозначно хорош (дорог и небезопасен), как могло показаться раньше.

23. Короче, весьма увлекательно следить за Европой, в которой вопрос атомной энергетики стоит так вот остро и неоднозначно и вокруг которого ломается так много копий. Хочется, конечно, надеяться, что в итоге решения будут приниматься на основании научных исследований и прозрачного анализа, а не из популистских и политических соображений. Какими бы в итоге эти решения не были. Споры спорами, но климат, окружающая среда и умирающие от загрязнений люди ждать не будут.

Для тех кому интересен иной формат, я сделал видеоверсию этой статьи. Подписывайтесь на мой канал об атомной энергетике и ядерных технологиях. Вы можете поддержать его лайками или подпиской.

Список источников:

1. Лекция об изменении климата Алексея Екайкина

2. European Green Deal

3. EU Taxonomy Regulation

4. Собственно тот самый отчет JRS

5. Eurostat Energy data

6. ВОЗ о количестве жертв Чернобыля

7. Моя статья о последствий аварии на АЭС Фукусима, в т.ч. количество жертв.

8. Оценка числа спасенных жизней благодаря АЭС - Prevented Mortality and Greenhouse Gas Emissions from Historical and Projected Nuclear Power Pushker A. Kharecha* and James E. Hansen

9. Заявление Гринпис по поводу отчета и его критика.

10. Письмо лидеров 7 стран в главе ЕС в поддержку атомной энергетики.

11. Критика Энергоперехода Германии по результатам правительственного аудита.

12. Письмо главе Еврокомиссии от 46 НКО со всего мира в поддержку атома и включения его в Таксономию.

Подробнее..

Чернобыль. ч.3. Терминологическая справка и суть рокового эксперимента

07.05.2021 10:12:10 | Автор: admin

Часть 2

Автор: Александр Старостин

Эта часть и без меня понятна атомщикам, но я как гуманитарий очень старался определить простым языком несколько важных терминов, понимание которых необходимо в дальнейшем. Плюс внутри ещё парочка вводных, которые позволят углубиться в понимание процессов, которые привели к аварии на ЧАЭС. Ну и расскажу в двух словах о программе рокового эксперимента.

Несколько важных терминов

При разговоре об авариях на реакторах РБМК часто упоминается ряд профессиональных терминов, которые ни о чём не говорят человеку, далёкому как минимум от ядерной физики. Однако без их понимания невозможно и объяснение произошедшего в 1975 (!!) и 1986 годах выше уровня обывателя.

Итак, первый термин реактивность. Реактивность это величина, характеризующая поведение цепной реакции. Попросту говоря, это степень отклонения реактора от его критического состояния. При реактивности равной нулю реакция идёт с постоянной скоростью (критическое состояние), при реактивности большей нуля реакция ускоряется (надкритическое состояние), а при реактивности меньшей нуля замедляется (подкритическое состояние). Выражаться она, будучи безразмерной величиной, может в различных относительных и условных единицах, чаще всего в процентах.

С реактивностью связано ещё несколько важных терминов оперативный запас реактивности (ОЗР), паровой и мощностной коэффициенты реактивности (ПКР и МКР), а также йодная яма. Для начала определимся с ОЗР.

Итак, при выводе из активной зоны реактора стержней управления и защиты реакция начинает развиваться, высвобождается некая положительная реактивность, то есть, попросту говоря, энергия. Если из реактора вывести сразу все стержни, то высвободившаяся при этом величина положительной реактивности называется общим запасом реактивности. При работе реактора на постоянной мощности изменения реактивности должны нарастать медленно, однако на деле это не так вследствие быстрого развития ряда процессов. Поэтому необходимо, чтобы хотя бы какую-то часть общего запаса реактивности операторы реактора могли контролировать. Собственно говоря, эта часть, компенсируемая подвижными поглотителями нейтронов, и называетсяоперативным запасом реактивности (ОЗР).

ОЗР тоже безразмерная величина, однако для удобства работы её могут измерять в неких условных единицах. В нашем случае (так принято делать в работе с реакторами РБМК) такой величиной является эффективное количество полностью погруженных стержней ручного регулирования системы управления и защиты. Выраженный в стержнях ОЗР показывает запас, имеющийся у оператора для увеличения мощности, то есть, грубо говоря, количество стержней, которое можно вывести из активной зоны. Однако тут нужно понимать, что ОЗР в стержнях показатель относительный, потому что если вывести половину стержней наполовину, а вторую половину на четверть, то результат может равняться, например, 15 выведенным полностью стержням, в то время как остальные полностью введены (значения взяты с потолка, в реальности они абсолютно иные прим. А.С.). Для реакторов благоприятным является низкий ОЗР. Во-первых, снижается количество поглощённых нейтронов, которые можно было бы использовать для производства энергии. Во-вторых, при низком ОЗР уменьшается вносимая за раз при случайном (или специальном) извлечении стержня СУЗ положительная реактивность, что не позволяет реактору мгновенно развить очень высокую мощность.

Паровой коэффициент реактивности (ПКР) это величина, обозначающая степень влияния паросодержания на реактивность. Вода, проходя через активную зону, греется и частично испаряется, образовывая пузырьки (с точки зрения терминологии - пустоты). Доля пустот в теплоносителе называется паросодержанием. В зависимости от ряда условий пар может служить как для замедления реактора (тогда ПКР отрицательный), так и для разгона (ПКР положительный).

Мощностной коэффициент реактивности (МКР) это величина, которая характеризует изменение реактивности реактора при изменении мощности. Соответственно МКР может быть как положительным (реактивность повышается при повышении мощности реактора), так и отрицательным (реактивность снижается). В правильно спроектированном реакторе МКР отрицательный, то есть реактор не может саморазогнаться.

Состояние, при котором йод-135 или ксенон-135 образуются в реакторе в большом количестве, в результате чего операторы вынуждены снижать ОЗР (то есть увеличивать количество извлечённых стержней) для поддержки реакции, а выход реактора на проектную мощность на протяжении 1-2 суток делается практически невозможным, называетсяйодной ямой или ксеноновым отравлениемреактора. Своё название явление получило из-за графика зависимости реактивности от концентрации ксенона-135 в реакторе, представляющего из себя яму с минимальным значением реактивности при максимальной концентрации изотопа.

Вот поэтому она и яма (см. красную линию)Вот поэтому она и яма (см. красную линию)

При работе атомного реактора в активной зоне происходит множество различных событий и реакций, распадаются и появляются различные элементы. Одним из таких элементов является короткоживущий изотоп йода 135I. Период полураспада этого элемента примерно шесть с половиной часов, при этом одним из его продуктов является изотоп ксенона 135Xe, период полураспада которого больше девять с небольшим часов. При работе реактора на полной мощности проблем с этим нет, так как оба эти изотопа как бы выгорают в плотном потоке нейтронов. А вот на малых мощностях, например при снижении или при выходе на мощность после пуска, нейтронный поток ещё не столь силён, а значит, не способен препятствовать обильному образованию йода-135 и, как следствие, ксенона-135.

Вспомним конструкцию стержней СУЗ. Они состоят из графитового вытеснителя длиной 4.5 метра, соединённого с семиметровым поглотителем из карбида бора. Под и над вытеснителем находился столб воды, которая, в отличие от графита, хорошо поглощает нейтроны. При поступлении команды на ввод поглотителя, вытеснитель начинает идти вниз, вытесняя воду и вводя тем самым положительную реактивность в этой зоне. Ведь графит поглощает нейтроны куда хуже, а значит, они начинают работать на разгон реактора. Такой ввод положительной реактивности называютконцевым эффектом или положительным выбегом реактивности.

Игналинская АЭСИгналинская АЭС

Впервые его обнаружили при физических пусках (то есть первых пусках после постройки реакторов) на Игналинской АЭС и на второй очереди ЧАЭС. Тогда выяснилось, что сам по себе положительный выбег реактивности невелик и легко компенсируется наличием достаточно большого количества введённых хотя бы наполовину стержней СУЗ. Тем не менее, на ЧАЭС было принято решение отделить вытеснители от стержней автоматического регулирования, оставив их лишь на стержнях ручного регулирования. Кроме того, на все АЭС были разосланы два письма. Одно от НИКИЭТ конструкторов реактора, другое от Научного руководителя (ИАЭ им. Курчатова). Тем не менее, письма, хоть и содержавшие определённые предложения по исправлению ситуации (отрезание вытеснителей, например), были положены руководствами станций под сукно до востребования и получения дальнейших инструкций, так как их тон был в целом благостный, не дающий серьёзных причин для беспокойства. Никаких упоминаний (кроме нижнего ограничения ОЗР в 15 стержней ручного регулирования) в регламентах об эффекте не было. Запомните этот момент, он нам понадобится дальше.

Предвестники

Авария 1986 года была не первым серьёзным инцидентом с реакторами РБМК. До неё произошло ещё две крупных аварии, закончившихся выбросом радиоактивных веществ за пределы предназначенных для этого зон. Однако вторая авария 1982 года на ЧАЭС - была следствием брака при изготовлении канальной трубы. В результате был разрушен один из технологических каналов. Она нам малоинтересна.

А вот первая авария на Ленинградской АЭС 30 ноября 1975 года. Тогда фактически шли ещё натурные испытания первого реактора типа РБМК, хотя первый (и пока ещё единственный официально введённый в эксплуатацию) энергоблок уже работал год.

В тот день на плановый ремонт выводился один из турбогенераторов. Его разгрузили, но по ошибке старший инженер управления реактором отключает не его, а второй, оставленный в работе ТГ. Сработала система защиты, реактор был заглушен. При этом реактор был отравлен йодом-135. Реактор и турбогенератор необходимо было быстро вернуть в работу. В условиях резко снизившегося из-за йодной ямы ОЗР операторам пришлось пойти на нарушение регламента и извлечь практически все стержни ручного регулирования, дабы как можно скорее вывести мощность на минимально контролируемый уровень. Тем не менее, первая попытка персонала не удалась сработала автоматическая защита, обнаружившая несимметричность мощности в разных частях реактора. Персонал начал снова выводить реактор на минимально контролируемый уровень мощности. И вот тут началась авария.

Дело в том, что из-за огромных размеров самой активной зоны, в ней могут образовываться локальные реакторы, в которых мощность отличается от средней по больнице. Одной из таких зон стал канал, примыкающий к тепловыделяющей кассете 13-33. Она оказалась разотравлена, в отличии всей остальной активной зоны. В результате, пока операторы выводили из йодной ямы весь реактор, ТК 13-33 начала перегреваться и разрушаться. В итоге из неё прямо на графит попали вода и топливо. Датчики в блоке щитового управления, где находились операторы, это показали. Реактор был аварийно заглушен.

Результат - разрушено 32 тепловыделяющих сборки и один технологический канал. В контур многократной принудительной циркуляции (КМПЦ трубы, по которым вода проходила по замкнутому маршруту реактор-турбина-реактор) и графитовую кладку попало большое количество радиоактивных веществ. Система фильтрации не справилась с количеством этих веществ во время очистки оборудования, а потому они были выброшены за пределы станции. Загрязнение коснулось Ленинградской области, а также стран Скандинавского полуострова. Оценки общей активности, выброшенной за пределы ЛАЭС колеблются от 137 тысяч до 1.5 миллиона Кюри. Авария была мгновенно засекречена, так как проходила в ведомости лишь одного министерства среднего машиностроения, отвечавшего за всю советскую атомную программу, а также эксплуатацию ЛАЭС. По итогам расследования аварии была произведена серьёзная модернизация изначального проекта реактора РБМК увеличили количество стержней СУЗ, ввели системы локального автоматического регулирования (ЛАР) и локальной автоматической защиты (ЛАЗ), ограничили минимальный ОЗР 15 стержнями, закрепив это регламентом.

В статье инженера-физика Виталия Абакумова, присутствовавшего при аварии на ЛАЭС и являвшегося непосредственным участником событий, хорошо описаны причины, толкнувшие персонал на нарушение регламента, приведшее в итоге к аварии.

ЗНСС (заместитель начальника смены станции) и СИУР (старший инженер управления реактором) без колебаний идут на нарушение технологического регламента, стремясь минимизировать последствия ошибки оператора при отключении ТГ (турбогенератора) и отработать доминирующую установку того времени на выполнение плана по выработке электроэнергии. Разумеется, и в те времена нарушения технологического регламента официально не приветствовались. Однако нарушения технологического регламента, связанные с нарушением нижнего предела ОЗР, не осознавались тогда, как опасные, и руководители всех уровней закрывали глаза на подобные нарушения в ситуациях, когда эти нарушения были направлены на выполнение плана и не имели последствий. Поэтому нарушения по нижнему регламентному пределу величины ОЗР были на ЛАЭС привычной практикой, негласно воспринимались как свидетельства особого мастерства СИУРа и лояльности установкам руководства и, соответственно, мотивировались. <> По мнению опытных НСС (начальников смены станции) с сибирским опытом Карраск слишком быстро тянул мощность. А иначе бы меня обвинили в неоперативности - парировал М.П. Карраск. (Михаил Карраск старший инженер управления реактором в ту ночную смену. Прим. А.С.)

В конечном итоге Карраск и его коллеги получили выговор

Молодой Карраск. Питерцы, запомните это лицо он спас вас от Чернобыля в ЛенобластиМолодой Карраск. Питерцы, запомните это лицо он спас вас от Чернобыля в Ленобласти

Именно такая порочная практика позже сыграла свою роль и на ЧАЭС, да и вообще много где.

Рабочая программа испытаний турбогенератора 8 Чернобыльской АЭС в режимах совместного выбега с нагрузкой собственных нужд

За сложным названием скрывается простая в принципе идея. Если в результате аварии станция будет отключена от сети, а реактор нужно будет заглушить, то необходимо будет обеспечить электроснабжение защитных систем на самом опасном этапе расхолаживания (охлаждения) реактора, когда он ещё на высокой мощности. Энергию предполагалось брать из выбегающего генератора. Дело в том, что вращение турбины, а значит, генерация энергии прекращается не сразу после отключения реактора, ведь у турбины большая инерция. Это называется выбегом. Соответственно, предполагалось, что обеспечиваться системы охлаждения реактора будут от выбегающего генератора. Идея выдвигалась в том числе и главным конструктором, и научным руководителем. Формально эксперимент проводился по заявке предприятия Донтехэнерго.

Впервые эксперимент был проведён в 1982 году на третьем энергоблоке ЧАЭС. Тогда потребовалось доработать ряд систем турбогенератора. В 1984 и 1985 годах снова проводились такие испытания, их не смогли завершить по техническим причинам. Нужно отметить, что постепенно эксперименты усложнялись. Так, начиная с 1984 года, для проведения эксперимента выводилась из работы система аварийного охлаждения реактора (САОР), а начиная с 1985 к сети подключали два главных циркуляционных насоса (ГЦН). 26 апреля 1986 года эксперимент до конца довести смогли и записали все необходимые параметры. После этого была отдана роковая команда глушить реактор.

Нужно отметить, что очень часто блокировку САОР ставят в вину персоналу, в том числе и первая советская комиссия. Однако все последующие комиссии, а в частности, комиссия Госпроматомэнергонадзора 1991 года во главе с Н.А. Штейнбергом, прямо заявляли:

отключение САОР не повлияло на возникновение и развитие аварии, поскольку хронология основных событий, предшествовавших аварии, и хронология развития самой аварии, показали, что не было зафиксировано сигналов на автоматическое включение САОР. Таким образом, "возможность снижения масштаба аварии" из-за отключения САОР была не потеряна, а в принципе отсутствовала в конкретных условиях 26 апреля 1986 г.

Всё, декорации расставлены, пролог закончен, со следующей части приступаем к первому акту чернобыльской драмы.

Начало цикла

Автор: Александр Старостин

Оригинал

Подробнее..

Чернобыль ч.4. Авария

11.05.2021 10:09:42 | Автор: admin

Часть 3

Автор: Александр Старостин

В один час двадцать три минуты сорок семь секунд реактор разрушился в результате теплового взрыва, вызванного разгоном мощности на мгновенных нейтронах. Это крах, предельная катастрофа, которая может быть на энергетическом реакторе. Ее не осмысливали, к ней не готовились, никаких технических мероприятий по локализации на блоке и станции не предусмотрено. Нет и организационных мер.

Растерянность, недоумение и полное непонимание, что и как это случилось, недолго владели нами. Навалились совершенно неотложные дела, выполнение которых вытеснило из головы все другие мысли.

Оглядываясь в прошлое, не знаю как и сказать - давнее (прошло больше пяти лет) или недавнее: все и до сих пор стоит перед глазами - с полным основанием констатирую, что тогда мы сделали все возможное в той экстремальной обстановке. Больше сделать полезного ничего было нельзя. Никакой паники, никакого психоза я не наблюдал. Ни один человек самовольно не покинул блок, уходили только по распоряжению. Все мы вышли из этого испытания с тяжкими повреждениями здоровья, для многих роковыми.

Анатолий Дятлов, бывший заместитель главного инженера по эксплуатации ЧАЭС.

Ведь что такое авария? Это в какой-то степени объяснимое, вероятное явление. Её возможность всегда учитывается при разработке любого технического проекта. В том числе и проекта реактора. Точнее сказать, учитывается вероятность разного рода аварий Другое дело катастрофа, событие непредсказуемое, которое предвидеть нельзя.

Николай Антонович Доллежаль, академик АН СССР и России, обладатель множества государственных наград, главный конструктор советских канальных реакторов, в частности реакторов типа РБМК.

Они работали по инструкциям

Готовясь к эксперименту, я действовал в соответствии с программой. Единственным отклонением в этой программе от действующих инструкций было выведение системы безопасности. Я на своей смене вывел систему безопасности. Это все было напечатано в программе. Я смотрел на каждый пункт - сделать то, сделать то-то. Смотрю от начала и до конца. И по этим пунктам всем я не вижу, чтобы они от нас требовали чего-то запрещенного инструкцией. Повторяю - единственное, это вывод САОР - системы аварийного охлаждения реактора.

Опять-таки: почему я это сделал Эта система безопасности создана на случай, если произойдет разрыв трубопровода большого диаметра. Но это, естественно, очень маленькая вероятность. Я думаю, не больше, чем упадет самолет на голову. Да, я предполагал, что через час-два блок будет остановлен. Но почему в эти час-два, которые впереди, произойдет разрыв? Нет, не должен был произойти.

Игорь Иванович Казачков, начальник смены блока 4 25 апреля 1986 года с 8 до 16 часов, цитируется по документальной повести Ю. Щербака Чернобыль

Но в это же время дальнейшее заглушение блока, а как следствие и проведение эксперимента, было запрещено диспетчером Киевэнерго. Дело в том, что на одной из тепловых станций начались проблемы, а потому возникло проседание общего количества вырабатываемой энергии, которое нужно было по требованию плана компенсировать. 4 блок ещё вырабатывал около 500 МВт электрических, а потому мог закрыть обнаружившееся проседание.

Всегда очень трудно с диспетчерами там куча пререканий и с другой стороны, может, так и надо: все-таки блок-миллионник - и его остановка для энергосистемы может иметь серьезные последствия. Частота может упасть до аварийной

Юрий Трегуб, начальник смены блока 4 25 апреля 1986 года с 16 до 00 часов, цитируется по документальной повести Ю. Щербака Чернобыль

Ещё в семь утра началось ксеноновое отравление, и оперативный запас реактивности (ОЗР) снизился до значения в 13.2 стержня, что было нарушением регламента, запрещавшего эксплуатацию реактора при ОЗР менее 15 стержней ручного регулирования. Однако, по словам Дятлова, всё было не совсем так. Он говорит о том, что компьютер в силу сбоя не учёл тот факт, что 12 стержней, которые находились в промежуточных положениях внутри активной зоны, с запасом компенсировали недостающие 1.8 стержня.

Так или иначе, но по данным оперативного журнала к половине четвёртого ОЗР уже повысился до 16.8 стержня, а к моменту получения разрешения диспетчера Киевэнерго на дальнейшее разрешение мощности (23 часа 10 минут) ОЗР составлял 26 стержней.

Это уже была заканчивающаяся смена Юрия Трегуба. Практически всю свою смену он занимался изучением программы испытаний.

Связаться с руководством я не мог, потому что в 5 часов уже никого не было, а желание с ними поговорить у меня появилось не сразу. Только после того, как я внимательно ознакомился с программой, только тогда у меня появилась куча вопросов к программе. <> Программа мне не понравилась своей неконкретностью. Видно было, что ее составлял электрик - Метленко или кто там составлял из Донтехэнерго

Юрий Трегуб

Александр АкимовАлександр Акимов

Разрешения на начало эксперимента Трегуб не получил, начальство в лице главинженера станции Фомина и его зама Дятлова требовало от него дождаться Дятлова. К моменту передачи Трегубом смены Александру Акимову он уже присутствовал на блочном щите управления четвёртым блоком (БЩУ-4). На этом этапе мощность реактора составляла 720 МВт тепловых. Спустя 25 минут произошло одно из главных событий той ночи. Старший инженер управления реактором (СИУР) Леонид Топтунов ходе планового перехода с локального автоматического регулятора мощности на основной уронил мощность до 30 МВт тепловых. Строго говоря, после этого следовало остановить реактор, однако на БЩУ-4 по предложению начальника смены блока приняли решение поднять мощность хотя бы до 200 МВт тепловых, дабы поставить реактор на автоматическое регулирование. Трегуб и Акимов помогали Топтунову исправить его ошибку, так как у последнего перед глазами было слишком много различных регуляторов, датчиков и прочего, ему необходимо было совершать множество операций.

Мы с Акимовым поменялись местами, я стоял возле показателя мощности, а Акимов вытягивал ручки управления регуляторами. А Топтунов стал стержни защиты вынимать, чтобы мощность удержать. Тянул почему-то больше с третьего и четвертого квадрантов. Я ему говорю: "Что же ты неравномерно тянешь? Вот здесь надо тянуть". А мощность снижалась. И с этого момента я стал ему подсказывать, какие стержни свободны для того, чтобы их извлекать. Поднимать стержни - это прямая обязанность Топтунова. Но у нас как практиковалось? Когда такая ситуация, то кто-нибудь подсказывает, какие стержни правильно выбрать. Надо равномерно вынимать. Я ему советовал. В одних случаях он соглашался, в других нет. Я говорю: "Вот свободный и вот свободный стержень. Можешь извлекать". Он или этот брал, или делал по-своему. Я ему на правой половине показал эти стержни, и вплоть до того, как мы поднялись на мощность 200 мегаватт и включили автомат, я от него не отходил. Нам надо было удержать мощность, удержать ее падение. <>

Этот момент с удержанием мощности был несколько нервным, но в целом, как только вышли на мощность 200 мегаватт и стали на автомат, все успокоились. Правда, мне не нравились эти 200 мегаватт, я ведь был когда-то СИУРом и считаю, что это не самый лучший режим для реактора РБМК. Но здесь не я решал. Двести так двести. В общем, как только стали на автомат, я ушел от Топтунова.

Юрий Трегуб

Подъём мощности завершился к 1:03 ночи, тогда же включили и главные циркуляционные насосы (ГЦН) 7 и 8, вызвав тем самым увеличение расхода воды. Кроме того, в промежутке между 0:34 и 0:43 были заблокированы два сигнала автоматической защиты (АЗ) по низкому уровню теплоносителя в барабан-сепараторах и по отключению двух турбогенераторов. Однако самым важным моментом, конечно же, была эксплуатация реактора на слишком низкой мощности, наложившаяся на повышенный расход теплоносителя и возникший из-за этого его недогрев. Каждый из этих факторов сам по себе не должен был вызвать серьёзных проблем, да даже не был запрещён никакими нормативными документами. Начиная финальную подготовку к испытаниям, персонал не мог знать, в какую ловушку он себя загнал.

К 1 часу 23 минутам всё было готово, и в 1:23:04 был включен осциллограф и нажата кнопка Максимальная проектная авария, специально врезанная для эксперимента. Начался выбег турбины. Предполагалось, что с началом выбега будет нажата и кнопка АЗ-5, которая начнёт ввод стержней аварийной защиты для полной остановки реактора. Однако Акимов приказал это сделать позже на 36 секунд в 1:23:40.

До 01 часа 23 минут 40 секунд не отмечается изменений параметров на блоке. Выбег проходит спокойно. На БЩУ тихо, никаких разговоров.Услыхав какой-то разговор, я обернулся и увидел, что оператор реактора Л. Топтунов разговаривает с А. Акимовым. Я находился от них метрах в десяти и что сказал Топтунов не слышал. Саша Акимов приказал глушить реактор и показал пальцем - дави кнопку. Сам снова обернулся к панели безопасности, за которой наблюдал.В их поведении не было ничего тревожного, спокойный разговор, спокойная команда. Это подтверждают Г.П.Метленко и только что вошедший на блочный щит мастер электроцеха А.Кухарь.

Анатолий Дятлов.

Мы не знали, как работает оборудование от выбега, поэтому в первые секунды я воспринял появился какой-то нехороший такой звук. Я думал, что это звук тормозящейся турбины. Я все это как-то серо помню сам звук я не помню, но помню, как его описывал в первые дни аварии: как если бы "Волга" на полном ходу начала тормозить и юзом бы шла. Такой звук: ду-ду-ду-ду Переходящий в грохот. Появилась вибрация здания. Да, я подумал, что это нехорошо. Но что это - наверно, ситуация выбега.

БЩУ дрожал. Но не как при землетрясении. Если посчитать до десяти секунд - раздавался рокот, частота колебаний падала. А мощность их росла. Затем прозвучал удар.

Я из-за того, что был ближе к турбине, посчитал, что вылетела лопатка. Но это просто субъективное, потому что я ничего такого никогда не видел

Киршенбаум крикнул: "Гидроудар в деаэраторах!" Удар этот был не очень. По сравнению с тем, что было потом. Хотя сильный удар. Сотрясло БЩУ. И когда СИУТ крикнул, я заметил, что заработала сигнализация главных предохранительных клапанов. Мелькнуло в уме: "Восемь клапанов открытое состояние!" Я отскочил, и в это время последовал второй удар. Вот это был очень сильный удар. Посыпалась штукатурка, все здание заходило свет потух, потом восстановилось аварийное питание. Я отскочил от места, где стоял, потому что ничего там не видел. Видел только, что открыты главные предохранительные клапаны. Открытие одного ГПК - это аварийная ситуация, а восемь ГПК - это уже было такое что-то сверхъестественное Единственное - у нас была надежда, что это ложный сигнал в результате гидроудара

Юрий Трегуб

Вот когда мы возвращались к себе в больницу - а ехали мы с водителем Анатолием Гумаровым, он осетин, ему лет тридцать, - мы увидели ТО. Как это было? Ночью едем, город пустой, спит, я рядом с водителем. Вижу две вспышки со стороны Припяти, мы сначала не поняли, что с атомной. Мы ехали по Курчатова, когда увидели вспышки. Подумали, что это зарницы. Потому что кругом дома, мы атомной станции не видели. Только вспышки. Как молнии, может, чуть больше, чем молния. Грохота мы не услыхали. Мотор работал. Потом на блоке нам сказали, что жахнуло здорово. И наша диспетчер слыхала взрыв. Один, а потом второй сразу же. Толя еще сказал: "Зарницы не зарницы, не пойму". Он сам охотник, поэтому его немножко смутило. Ночь была тихая, звездная, ничего такого

Валентин Белоконь, врач Скорой помощи, цитируется по документальной повести Ю. Щербака Чернобыль

Двадцать шестого я работал ночью, как раз во время происшествия. Наша азотно-кислородная станция где-то в 200 метрах от четвертого блока. Мы почувствовали подземный толчок, типа небольшого землетрясения, а потом, секунды через 3-4, была вспышка над зданием четвертого блока. Я как раз посредине зала находился в кабине, хотел выйти после этого землетрясения, повернулся, а тут как раз в окно вспышка такая - типа фотовспышки. Через ленточное остекление я все это узрел Ну а потом мы продолжали спокойно работать, потому что наше оборудование таково, что, даже если блок остановлен, мы все равно должны продукцию давать. Она идет для охлаждения реакторного пространства, и азот жидкий и газообразный постоянно используется.

Николай Бондаренко, аппаратчик воздухоразделения на азотно-кислородной станции, цитируется по документальной повести Ю. Щербака Чернобыль

Комиссия Госпроматомэнергонадзора 1991 года во главе с Н.А.ШтейнбергомКомиссия Госпроматомэнергонадзора 1991 года во главе с Н.А.Штейнбергом

Ниже рисунки взрывов за авторством Константина Чечерова (почитайте очень интересный человек) из книги Николая Карпана Чернобыль. Месть мирного атома. Для понимания схема ОР дно активной зоны, схема С опора реактора, схема Е крышка реактора (её масса по разным оценкам составляет от 500 до 2000 тонн).

Вот так по-разному описывают момент, поделивший жизнь сотрудников АЭС, жителей Припяти, тридцатикилометровой зоны отчуждения, зоны безусловного (обязательного) отселения, а также более 600 тысяч ликвидаторов на ДО и ПОСЛЕ.

-- Тут уровень бешеный, что вы делаете? -- Работаю я здесь.

Работники АЭС сначала не поняли, что же именно произошло. Было понятно лишь, что произошло нечто страшное, нечто сверх максимальной проектной аварии. А потому необходимо было предотвратить развитие последствий. А для этого необходимо было, во-первых, предпринять первоочередные меры, а во-вторых, разведать ситуацию.

По словам Дятлова, в тот момент посчитали главным обеспечить полностью нарушенное охлаждение тепловыделяющих элементов (ТВЭлов) даже несмотря на то, что они скорее всего уже расплавились. Дело в том, что, не зная характера разрушений, Дятлов тогда ещё думал, что реактор цел и заглушен, а повреждён главный контур теплоносителя, вследствие чего вода вместо охлаждения реактора может оказаться в непредназначенных помещениях. На самом деле это было не совсем так. Но это выяснится позже, а пока

У пульта реактора глаза мои полезли на лоб. Стержни СУЗ где-то в промежуточных положениях, вниз не идут при обесточенных муфтах сервоприводов, реактиметр показывает положительную реактивность. Операторы стоят растерянные, полагаю, и у меня был такой же вид. Немедленно послал А. Кудрявцева и В. Проскурякова в центральный зал вместе с операторами опускать стержни вручную. Ребята побежали. Я сразу же понял абсурдность своего распоряжения - раз стержни не идут в зону при обесточенных муфтах, то не пойдут и при вращении вручную. И что показания реактиметра -- вовсе не показания. Выскочил в коридор, но ребята уже скрылись.

Анатолий Дятлов

А. Кудрявцев и В. ПроскуряковА. Кудрявцев и В. Проскуряков

Выполнять команду по ручному включению (накануне, напомню, её вывели из работы по требованию программы испытаний) системы аварийного охлаждения реактора отправили Юрия Трегуба и Сергея Газина.

К арматуре панелей безопасности - она обесточена. Акимов дает мне команду открыть ручную арматуру системы охлаждения реактора Кричу Газину - он единственный, кто свободен, все на вахте заняты: "Бежим, поможем". Выскочили в коридор, там есть такая пристройка. По лестнице побежали. Там какой-то синий угар мы на это просто не обращали внимания, потому что понимали, насколько все серьезно свое задыхание я ни во что не ставил По лестнице на 27-ю отметку выскочили, язык уже не глотает, нас потом расспрашивали, мы начали потом понимать, что к чему Примчались. Я был впереди, я эти помещения знал как дважды два. Дверь там деревянная. Только я выхватил дверь - она была, видимо, набухшая - как меня сразу ошпарило паром. Я туда сунулся, чтобы внутрь войти, но но выдержал дальше - там находиться невозможно было.

Юрий Трегуб

Параллельно с первичными действиями началась и разведка. Первичная картина поистине впечатляла. Лучше тех, кто видел ЭТО своими глазами, не расскажет никто.

В коридоре пыль, дым. Я вернулся на БЩУ и приказал включить вентиляторы дымоудаления. А сам через другой выход пошел в машинный зал.

Там картина, достойная пера великого Данте! Часть кровли зала обрушилась. Сколько? Не знаю, метров триста - четыреста квадратных. Плиты обрушились и повредили масляные и питательные трубопроводы. Завалы. С двенадцатой отметки взглянул вниз в проем, там на пятой отметке находились питательные насосы. Из поврежденных труб в разные стороны бьют струи горячей воды, попадают на электрооборудование. Кругом пар. И раздаются резкие, как выстрел, щелчки коротких замыканий в электрических цепях. В районе седьмого ТГ загорелось масло, вытекшее из поврежденных труб, туда бежали операторы с огнетушителями и разматывали пожарные шланги. На кровле через образовавшиеся проемы видны сполохи пожара.

<>

Ушел с БЩУ с намерением посмотреть обстановку в реакторном зале, куда выходит верх реактора. Не дошел. Встретил операторов газового контура И. Симоненко и В. Семикопова и операторов центрального зала О. Генриха и А. Кургуза. Толя Кургуз был страшно обожжён, кожа лица и рук свисает клочьями. Что под одеждой - не видно. Сказал им быстро идти в медпункт, куда уже должна прийти машина скорой помощи. Игорь Симоненко сказал, что здание реакторного цеха разрушено. Быстро прошел еще несколько метров по коридору на десятой отметке, выглянул из окна и увидел... точнее не увидел, ее не было стены здания. По всей высоте от семидесятой до двенадцатой отметки стена обрушилась. Что еще - в темноте не видно. Дальше по коридору, вниз по лестнице и из здания наружу. Медленно иду вокруг здания реакторов четвертого, затем третьего блоков. Смотрю вверх. Есть на что посмотреть, но, как говорится, глаза бы мои не глядели... на такое зрелище. Несмотря на ночь и плохое освещение, видно достаточно. Кровли и двух стен цеха как не бывало. В помещениях через проемы отсутствующих стен видны местами потоки воды, вспышки коротких замыканий на электрооборудовании, несколько очагов огня. Помещение газобаллонной разрушено, баллоны стоят наперекосяк. Ни о каком доступе к задвижкам речи быть не может, прав В. Перевозченко. На кровле третьего блока и химцеха несколько очагов, пока еще небольших. Видимо, возгорание происходило от крупных фрагментов топлива, выброшенных взрывом из активной зоны. Может и от графита, хотя при мощности 200 МВт графит имел температуру не больше 350 С и, пролетев по воздуху, должен был охладиться. Но диспергированное (иначе говоря, гранулированное или порошкообразное прим. А.С.) топливо могло внедриться в графит и тогда он разогревался после вылета из зоны. Правда, это сомнительно. Я не видел на земле светящихся кусков графита. И несветящихся не видел, хотя еще раз позднее обходил по улице оба блока. Но вниз я не смотрел, крупных кусков под ноги не попалось, так что не споткнулся ни разу.

Анатолий Дятлов

А. Кургуз и В. ПеревозченкоА. Кургуз и В. Перевозченко

Я вернулся, доложил, что помещение запарено. Здесь появился начальник смены Перевозченко. Схватил меня и говорит: "Пошли на улицу, увидишь, гидробаллоны развалились". Я выскочил на улицу, реально помню, что рядом были Юрченко и Перевозченко. Вижу: эти гидробаллоны огромные - как спички, валяются внизу

Как только я это доложил, СИУБ кричит, что отказала арматура на технологических конденсаторах. Ну, опять я - я ведь свободен. Надо было в машзал Нашел старшего оператора но тут, конечно, что я увидел В машзал нельзя было проскочить через дверь. Я открываю дверь - здесь обломки, похоже, мне придется быть альпинистом, крупные обломки валяются, крыши нет Кровля машзала упала - наверно, на нее что-то обрушилось вижу в этих дырах небо и звезды, вижу, что под ногами куски крыши и черный битум, такой пылевой. Думаю - ничего себе откуда эта чернота? Такая мысль. Это что - на солнце так высох битум, покрытие? Или изоляция так высохла, что в пыль превратилась? Потом я понял. Это был графит. <>

Встречаю Проскурякова в коридоре. Он говорит: "Ты помнишь свечение, что было на улице?" - "Помню". - "А почему ж ничего не делается? Наверно, расплавилась зона" Я говорю: "Я тоже так думаю. Если в барабан-сепараторе нет воды, то это, наверно, схема "Е" накалилась, и от нее такой свет зловещий". <>

Я подошел к Дятлову и еще раз на этот момент ему указал. Он говорит: "Пошли".

И мы пошли по коридору дальше. Вышли на улицу и пошли мимо четвертого блока определить. Под ногами - черная какая-то копоть, скользкая. Кто-то еще был с нами. Впереди Дятлов, я за ним, а третий увязался за нами - по-моему, кто-то из испытателей, из посторонних людей, любопытных. Я его чуть матом не отсылал, чтобы он не лез. Мне уже стало ясно, что здесь Но он шел за нами Если человек хочет

Прошли возле завала я показал на это сияние показал под ноги. Сказал Дятлову: "Это Хиросима". Он долго молчал шли мы дальше Потом он сказал: "Такое мне даже в страшном сне не снилось". Он, видимо, был ну что там говорить Авария огромных размеров".

Юрий Трегуб

"Дозик" снова возвращается. Меряет. По роже видно, что хочется поскорей отсюда "свалить" Называет цифры. Ого! Прибор в зашкале! Фонит явно с коридора. За бетонными колоннами БЩУ дозы меньше. А "дозик" удрал тем временем. Шакал!

Выглянул в коридор. На улице ясное солнечное утро. Навстречу Орлов. Машет рукой. Из коридора заходим в небольшую комнату. В комнате щиты, пульты. Стекла на окнах разбиты. Не высовываясь из окна, осторожно смотрим вниз.

Видим торец 4-го блока Везде груды обломков, сорванные плиты, стенные панели, на проводах висят искореженные кондиционеры Из разорванных пожарных магистралей хлещет вода Заметно сразу - везде мрачная темно-серая пыль. Под нашими окнами тоже полно обломков. Заметно выделяются обломки правильного квадратного сечения. Орлов именно потому меня и позвал, чтобы я посмотрел на эти обломки. Это же реакторный графит!

Дальше уже некуда.

Еще не успели оценить все последствия, возвращаемся на БЩУ-4. Увиденное так страшно, что боимся сказать вслух. Зовем посмотреть заместителя главного инженера станции по науке Лютова. Лютов смотрит туда, куда мы показываем. Молчит. Орлов говорит:

- Это же реакторный графит!

- Да ну, мужики, какой это графит, это "сборка-одиннадцать".

По форме она тоже квадрат. Весит около 80 кг! Даже если это "сборка-одиннадцать", хрен редьки не слаще. Она не святым духом слетела с "пятака" реактора и оказалась на улице. Но это, к сожалению, не сборка, уважаемый Михаил Алексеевич! Как заместителю по науке, вам это надо знать не хуже нас. Но Лютов не хочет верить своим глазам, Орлов спрашивает стоящего рядом Смагина:

- Может, у вас до этого здесь графит лежал? (Цепляемся и мы за соломинку.)

- Да нет, все субботники уже прошли. Здесь была чистота и порядок, ни одного графитного блока до сегодняшней ночи здесь не было.

Все стало на свои места.

Приплыли.

А над этими развалинами, над этой страшной, невидимой опасностью сияет щедрое весеннее солнце. Разум отказывается верить, что случилось самое страшное, что могло произойти. Но это уже реальность, факт.

Взрыв реактора. 190 тонн топлива, полностью или частично, с продуктами деления, с реакторным графитом, реакторными материалами выбросило из шахты реактора, и где сейчас эта гадость, где она осела, где оседает - никто пока не знает!

Аркадий Усков, старший инженер по эксплуатации первого энергоблока, цитируется по документальной повести Ю. Щербака Чернобыль. Это запись из его дневника, в которой описывается работа на станции уже утром.

Судя по всему, это Усков. Фото сделано на БЩУ-3 пункте управления реактора 3 блока в этом году. Если я правильно понимаю, то за спиной Ускова сельсины приборы, показывающие глубину погружения стержней СУЗ.Судя по всему, это Усков. Фото сделано на БЩУ-3 пункте управления реактора 3 блока в этом году. Если я правильно понимаю, то за спиной Ускова сельсины приборы, показывающие глубину погружения стержней СУЗ.

Собственно говоря, работа сотрудников, тушивших вытекавшее из турбогенераторов масло, была одним из самых важных действий первых минут, так как в случае расширения пожар охватил бы весь машзал, последствия были бы непредсказуемыми. А всё, описанное в рассказах Трегуба и Дятлова, произошло в первые полчаса.

Вскоре на БЩУ-4 доставили человека, получившего тяжелейшие травмы. Хотя повреждения, полученные Владимиром Шашенком, инженером наладочного предприятия, находившимся неподалёку от реактора, трудно назвать даже травмами. На него упала тяжёлая балка, смявшая позвоночник и переломавшая рёбра, кроме того, его обварило горячей водой и паром. Шашенок, тем не менее, смог подать сигнал, благодаря которому его нашли и вытащили. Он умрёт утром в реанимации, не приходя в сознание.

Кроме того, велись поиски ещё одного человека, оператора ГЦН Валерия Ходемчука. Он работал рядом с реактором, так что ему не повезло вход в помещение был завален бетоном перекрытия и рухнувшим краном. Однако какой-то доступ к помещению операторов оставался, правда путь был опасен сверху лилась вода. Туда полез Валерий Перевозченко, однако Ходемчука не нашёл. Он оказался погребён под бетоном и металлом. Тщетная попытка обернулась тяжёлыми радиационными ожогами от воды, стоившими жизни спасателю. Так, во всяком случае рассказывает Дятлов.

Владимир Шашенок и Валерий ХодемчукВладимир Шашенок и Валерий Ходемчук

Вообще в первичных действиях по ликвидации аварии роль зама старшего инженера станции огромна. Это не удивительно, так как он был старшим по должности среди находившихся в ту ночь на блоке. По его словам, присутствовал ещё начальник смены станции Борис Рогожкин, однако участия он практически никакого не принимал. Он оставался на БЩУ-3.

Дальше необходимо было обесточить как можно больше электроцепей, которые, будучи повреждёнными, постоянно создавали короткие замыкания, провоцируя пожары. Эта задача выпала на плечи работников БЩУ-4 во главе с Акимовым. Параллельно сливали в аварийные цистерны турбинное масло и замещали взрывоопасный водород азотом в электрогенераторах работники турбинного и электрического цехов во главе с Р. Давлетбаевым и А. Лелеченко. Также было принято решение о глушении третьего блока в условиях пожара на крыше (напомню, она была общей с уже не существовавшей крышей четвёртого). Да и остальные блоки необходимо было глушить.

А. Лелеченко и Р. Давлетбаев. Первый умер ещё в 1986, второй в 2017.А. Лелеченко и Р. Давлетбаев. Первый умер ещё в 1986, второй в 2017.

К этому моменту прибыли на станцию поднятые по тревоге другие работники станции, в том числе и с других блоков, а часть из них была на станции уже с двух часов ночи. Вообще, помощь сотрудников соседних блоков была достаточно активной, особенно со стороны первого блока. Одним из них был Аркадий Усков, составивший дневник, описывающий происходившее с ним от самой аварии и до выписывания из больницы. В ту ночь на четвёртом блоке работала также его жена Марина. Основная их работа пришлась уже на утро, когда после прибытия главный инженер станции Н. Фомин приказал обеспечить подачу воды в реактор. К тому моменту многих работников ночной смены четвёртого блока на станции уже не было, их увозили в медсанчасть по мере проявления симптомов острой лучевой болезни. Правда, некоторые задерживались дольше, чем следовало. Например, СИУР Леонид Топтунов и начальник смены блока Акимов. Это стоило им жизней.

Как организовывалась подача воды? Напомню, ночью Трегуб и Газин с этой задачей не справились, так как не смогли получить доступ к ручным задвижкам САОР. Позже, судя по всему, доступ появился, туда направились другие люди Топтунов, Акимов, Нехаев (старший инженер-механик реакторного цеха первого блока), Смагин (начальник смены блока, сменщик Акимова, присоединился позже), Орлов (зам начальника реакторного цеха по эксплуатации), Усков (старший инженер по эксплуатации реакторного цеха первого блока). В первый раз они пошли крутить вентили в 7:15. Тогда они смогли начать подачу воды, однако из-за разрушенных коммуникаций вода попала и то помещение, где они работали. Вторая попытка была предпринята Орловым и Усковым под руководством Смагина, однако на сей раз она была безуспешной.

Что операция вредная - это выяснилось через несколько часов подачи воды. Вода из-за разрушения трубных коммуникаций до реактора (да и не было его - реактора) не доходила и начала растекаться по помещениям четвертого и других блоков, разнося радиоактивную грязь. Конечно, прекратили

А. СитниковА. Ситников

Дятлов считает подачу воды в реактор ошибочной и потому стоившей многим зря потраченных жизней и здоровья. Но операция эта нескольким человекам стоила тяжких телесных повреждений, а Л. Топтунову, А. Акимову и А. Ситникову стоила жизни. А. Ситников после осмотра блока, где он, конечно, получил большую дозу, но отнюдь не смертельную, конечно, понял, что реактор разрушен. О чем и доложил. На крыше он не был и на реактор сверху не глядел. Была у них попытка выйти на крышу, но металлическая дверь оказалась на замке. Не смогли. А то бы и А. Коваленко с В. Чугуновым постигла та же горькая участь.

Слева-направо: Брюханов, Дятлов и главный инженер ЧАЭС Фомин на вынесении приговораСлева-направо: Брюханов, Дятлов и главный инженер ЧАЭС Фомин на вынесении приговора

Отдельно нужно сказать о работе начальства и гражданской обороны ЧАЭС в ту ночь. Все описывавшие происходившее тогда в бункере гражданской обороны говорили прямо все, в том числе и директор ЧАЭС Виктор Брюханов, были подавлены, никто поначалу не понимал, что реактор взорвался, а те же, кто понимали (Ситников, Дятлов), отказывались в это верить, ведь согласно уверениям высшего научного начальства, такого быть не могло. Поэтому нередко большая часть информации, в том числе данные о высочайших полях радиационного заражения за пределами станции (в те часы регистрировали 200 Р/ч, что внимание В ДЕСЯТОК МИЛЛИОНОВ РАЗ выше естественного, природного уровня радиации) фильтровалась как неправдоподобная или задерживалась у Брюханова. Слово Сергею Парашину, тогда секретарю парткома ЧАЭС (цитируется по документальной повести Ю. Щербака Чернобыль):

Когда мы попали в кабинет, Брюханов тут же сказал, что переходим на управление в бункер. Он, видимо, понял, что произошел взрыв, и потому дал такую команду. Так положено по инструкции гражданской обороны. Брюханов был в подавленном состоянии. Я спросил его: "Что произошло?" - "Не знаю". Он вообще был немногословным и в обычное время, а в ту ночь Я думаю, он был в состоянии шока, заторможен. Я сам был в состоянии шока почти полгода после аварии. И еще год - в полном упадке.

Мы перешли в бункер, находящийся здесь же, под зданием АБК-1. Это низкое помещение, заставленное канцелярскими столами со стульями. Один стол с телефонными аппаратами и небольшой пульт. За этот стол сел Брюханов. Стол неудачно поставлен - рядом с входной дверью. И Брюханов был как бы изолирован от нас. Все время мимо него люди ходили, хлопала входная дверь. Да еще шум вентилятора. Начали стекаться все начальники цехов и смен, их заместители. Пришли Чугунов, Ситников.

Из разговора с Брюхановым я понял, что он звонил в обком. Сказал: есть обрушение, но пока непонятно, что произошло. Там разбирается Дятлов Через три часа пришел Дятлов, поговорил с Брюхановым, потом я его посадил за стол и начал спрашивать. "Не знаю, ничего не понимаю".

Я боюсь, что директору так никто и не доложил о том, что реактор взорван. Формулировку "реактор взорван" не дал ни один заместитель главного инженера. И не дал ее главный инженер Фомин. Брюханов сам ездил в район четвертого блока - и тоже не понял этого. Вот парадокс. Люди не верили в возможность взрыва реактора, они вырабатывали свои собственные версии и подчинялись им...

<>

А до этого была такая неприятная штука. Мне сейчас ее трудно объяснить. Начальник гражданской обороны Воробьев, с которым мы приехали, через пару часов подошел ко мне и доложил: он объехал станцию и обнаружил возле четвертого блока очень большие поля радиации, порядка 200 рентген Почему я ему не поверил? Воробьев по натуре своей очень эмоциональный человек, и, когда он это говорил, на него было страшно смотреть И я не поверил. Я сказал ему: "Иди, доказывай директору". А потом я спросил Брюханова: "Как?" - "Плохо". К сожалению, я не довел разговор с директором до конца, не потребовал от него детального ответа.

А это уже замначальника ядерно-физической лаборатории Николай Карпан (цитируется по документальной повести Ю. Щербака Чернобыль):

Первое, с чем я столкнулся в бункере и что мне показалось очень странным, - нам ничего о случившемся, о подробностях аварии, никто ничего не рассказал. Да, произошел какой-то взрыв. А о людях и их действиях, совершенных в ту ночь, мы не имели ни малейшего представления. Хотя работы по локализации аварии шли с самого момента взрыва. Потом, позднее, в то же утро я сам попытался восстановить картину. Стал расспрашивать людей.

Но тогда, в бункере, нам ничего не было сказано о том, что творится в центральном зале, в машзале, кто из людей там был, сколько человек эвакуировано в медсанчасть, какие там, хотя бы предположительно, дозы

Все присутствующие в бункере разделились на две части. Люди, пребывавшие в ступоре, - явно в шоке были директор, главный инженер. И те, кто пытался как-то повлиять на обстановку, активно на нее воздействовать. Изменить ее в лучшую сторону. Таких было меньше.

Возможно, что именно замкнутость Брюханова стала одним из тех факторов, что сыграли роль в задержке эвакуации Припяти и близлежащих регионов.

Теперь вернёмся назад, примерно в полвторого ночи, когда на станцию прибыла первая пожарная команда караул военно-пожарной части 2 17 человек во главе с начальником караула Владимиром Правиком. Они получили сигнал сразу же после аварии в 1:23-24 и выехали на место аварии. Тут же вызвали начальника ВПЧ-2 Леонида Телятникова, а также дали сигнал о высочайшей сложности и опасности пожара всем частям Киевской области, что означало, что срочно должны прибыть на АЭС части с близлежащих населённых пунктов.

Телятников, Правик, Кибенок, Василий Игнатенко, Владимир Тишура, Николай Тытенок, Николай Ващук. Все они, кроме Телятникова, умрут через несколько дней в Москве.Телятников, Правик, Кибенок, Василий Игнатенко, Владимир Тишура, Николай Тытенок, Николай Ващук. Все они, кроме Телятникова, умрут через несколько дней в Москве.

Пока пожарные из отдалённых посёлков и городков спешили на АЭС, караулы Правика и Виктора Кибенка (начальника караула припятской пожарной части) уже приступили к тушению. Правик начал свою работу с машзала, где его караул тушил разгоравшееся масло. Затем, когда пожар был ликвидирован, караул остался возле машзала, так как риск повторного возгорания оставался, а сам Правик пошёл на крышу. Туда уже пошла городская часть Припяти. Никто тогда не знал, какой радиационный фон на станции, а уж тем более на крыше. Но потушить крышу, на которой в нескольких местах горел битум, было необходимо. Если бы она обрушилась на третий реактор, то последствия были бы непредсказуемы. Кроме того, нужно было проверить, насколько высока опасность пожара внутри разрушенного блока что там с кабелями, как себя чувствует БЩУ-4 и так далее. Занимался этим Леонид Телятников, а консультировали его сотрудники АЭС.

Из нашего караула погиб только Правик. Остальные пять человек, что погибли, - это были ребята из шестой городской части. Так получилось, что они первыми начали тушить на реакторе. Там было наиболее опасно. С точки зрения радиоактивной опасности, конечно. С точки зрения пожарной - на машинном зале, поэтому там наш караул и действовал в начальный момент аварии.

Леонид Телятников, цитируется по документальной повести Ю. Щербака Чернобыль

Телятников проживёт до 2004 года, при этом сможет попасть на приём к Маргарет Тетчер. Поподробнее здесь.

А я мимо АБК-1 на ту сторону переехал, машину поставили возле машзала, а сами вместе с Володей Прищепой на крышу [машзала] поднялись по наружной лестнице. Увидели очаги пожара. Как раз разгорелось. Ну, мы давай тушить.<...>

Старались сбивать пламя брезентовыми рукавами. На крыше противопожарное водоснабжение, и там рукава лежали в ящиках, вот этими рукавами мы и сбивали В крыше были дырки, если бы мы воду начали лить, могло бы и "коротнуть" и Рукавами сбивали пламя и ногами затаптывали. Очаги не сильные были, но было много загораний. <>

Температура большая была, дышать тяжело, мы порасхристаны, каски сняли, положили. <>

Ну, мы посмеялись и давай снова прохаживаться по крыше - она снова начала загораться, а мы снова сбивали. Водой так и не пользовались. Ходить было трудно, битум на крыше расплавился. Жарища такая Чуть малейшее что, битум сразу же загорался от температуры. Это еще повезло, что быстро сработали, что нас туда направили если бы разгорелась крыша - это бы ужас был. Представить невозможно. Вся станция полетела бы. Наступишь - ногу нельзя переставить, сапоги вырывает. Ну, словом, расплавленная масса. Дыры были на крыше - она была пробита полностью, плиты падали, летели с семьдесят второй отметки. И вся крыша усеяна какими-то кусками, светящимися, серебристыми. Ну, их отшвыривали в сторону. Вроде лежит, и вдруг раз - воспламенился.

Леонид Шаврей, старший пожарного караула ВПЧ-2 в ту ночь, цитируется по документальной повести Ю. Щербака Чернобыль

По словам Л. Шаврея, пожарных работать в условиях сильного радиационного заражения не учили. Они даже не умели толком обращаться с респиратором. Многие пожарные в ту страшную ночь получили огромные дозы облучения, а шестеро из них умерли в течение трёх недель, но только один из них принадлежал станционной части. Двое Правик и Кибенок получили посмертно Героев Советского Союза.

А вместе с пожарными на станцию прибыли и врачи припятской медсанчасти 126, в том числе и Валентин Белоконь. На станцию, за неимением информации, он отправился без спецодежды в одном халате да чепчике. Когда он прибыл, уже отправили в город Владимира Шашенка, а бойцы пожарной части 6 уже получили большие дозы облучения, что выражалось в тошноте.

Еще я сказал Печерице (своему прямому начальнику прим. А.С.), что пока пораженных нет, но пожарные говорят, что подташнивает. Начал вспоминать военную гигиену, вспоминать институт. Всплыли какие-то знания, хотя казалось, что все забыл. Ведь как у нас считали? Кому она нужна - радиационная гигиена? Хиросима, Нагасаки - все это так далеко от нас.

Печерица сказал: "Оставайся пока на месте, минут через пятнадцать - двадцать перезвонишь, мы скажем тебе, что делать. Не волнуйся, мы на город дадим своего врача, вызовем". И буквально тут же ко мне подошли трое, по-моему командированные, привели парня лет восемнадцати. Парень жаловался на тошноту, резкие головные боли, рвота у него началась. Они работали на третьем блоке и, кажется, зашли на четвертый Я спрашиваю - что ел, когда, как вечер провел, мало ли от чего может тошнить? Замерил давление, там сто сорок или сто пятьдесят на девяносто, немного повышенное, подскочило, и парень немного не в себе, какой-то такой Завел его в салон "скорой". В вестибюле нет ничего, там даже посадить не на что, только два автомата с газированной водой, а здравпункт закрыт. А он "заплывает" у меня на глазах, хотя и возбужден, и в то же время такие симптомы - спутанная психика, не может говорить, начал как-то заплетаться, вроде принял хорошую дозу спиртного, но ни запаха, ничего Бледный. А те, что выбежали из блока, только восклицали: "Ужас, ужас". Психика у них была уже нарушена. Потом ребята сказали, что приборы зашкаливают. Но это позже было.

В условиях непонимания ситуации, врачи в первую очередь в ту ночь лечили симптоматику противорвотные, успокоительные, обезболивающие от ожогов. Только несколько позже стало понятно, что нужен калий-йод (хотя уже в процессе облучения он бесполезен), да и вообще другие методы лечения

Такая ситуация сложилась на ЧАЭС на утро 26 апреля 1986 года. Впереди было ещё несколько страшных недель, когда остатки реактора не затухли, однако той ночью были сделаны основные шаги по недопущению распространения аварии на остальные блоки. Работали на износ, не жалея себя, в условиях высочайшего, а часто просто смертельного радиационного фона. Работали, понимая, что от их действий зависит очень многое, если не всё. Несомненно, персонал станции, пожарные, врачи все они заслуживают того, чтобы называться первыми ликвидаторами.

З.ы. К сожалению, удалось найти фотографии далеко не всех людей, упомянутых в этой статье. Скорее всего, в будущем будет также. По ощущениям, не все даже упомянуты вКниге памяти участников ликвидации и жертв авариина сайте ЧАЭС (к таким относится, например, Усков). Многие фото сотрудников взяты оттуда же, и если они где-то и есть в интернете, то найти их мне не удалось. Большая просьба - если сможете найти скиньте ссылки в комментарии. То же касается неточностей и ошибок.

Начало цикла

Автор: Александр Старостин

Оригинал

Подробнее..

Чернобыль ч.8. Закрепощение

24.05.2021 10:16:39 | Автор: admin

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 :

Вот как раз такая машинаВот как раз такая машина

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.

А это Копачи. Фото 88-89 годов, так что деревня была захоронена всё же не целиком. Ликвидатор будто бы ест клубнику с огорода.А это Копачи. Фото 88-89 годов, так что деревня была захоронена всё же не целиком. Ликвидатор будто бы ест клубнику с огорода.

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.

На фото дальние, незахороненные участки Рыжего леса. Однако здесь тоже умершие деревья, на них указывает ликвидатор. На фото дальние, незахороненные участки Рыжего леса. Однако здесь тоже умершие деревья, на них указывает ликвидатор. Умершие в младенчестве сосенки, высаженные на месте захороненных всё в том же Рыжем лесуУмершие в младенчестве сосенки, высаженные на месте захороненных всё в том же Рыжем лесу

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.

рыжий лес, 1995 годрыжий лес, 1995 год

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.

Полесский радиационно-экологический заповедникПолесский радиационно-экологический заповедник

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.

Разведчики в центральном зале 4-го энергоблока, фото 1998 годаРазведчики в центральном зале 4-го энергоблока, фото 1998 года

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.

те самые первые скважиныте самые первые скважинывсе скважины, пробуренные нижевсе скважины, пробуренные ниже

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.

Реакторное пространство. Фрагменты графитовой кладки на нижней плите (схемы ОР) под наклонной железобетонной плитойРеакторное пространство. Фрагменты графитовой кладки на нижней плите (схемы ОР) под наклонной железобетонной плитойЗатвердевший расплав на компенсаторе тепловых расширений нижней плиты (схема ОР)Затвердевший расплав на компенсаторе тепловых расширений нижней плиты (схема ОР)Фрагмент взорвавшегося топливного канала, прижатый железобетонной плитой в юго-западном квадранте на нижней плитеФрагмент взорвавшегося топливного канала, прижатый железобетонной плитой в юго-западном квадранте на нижней плите

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.

Потоки радиоактивной лавыПотоки радиоактивной лавы

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.

Первый потокПервый поток1 - ЛТСМ, 2 - бетон, 3 - паросбросной клапан, 4 - конденсатор1 - ЛТСМ, 2 - бетон, 3 - паросбросной клапан, 4 - конденсатор(1 этаж ББ, отм. -0.65м): 1 - ЛТСМ, 2 - бетон 1986 г, 3 - паросбросные трубы диаметром 280 мм(1 этаж ББ, отм. -0.65м): 1 - ЛТСМ, 2 - бетон 1986 г, 3 - паросбросные трубы диаметром 280 мм(2 этаж ББ, отм. 2.20): 1- ЛТСМ, 2- паросбросные трубы диаметром 420 мм, 3 - бетон 1986 г, 4 - металлическая труба, ограничивающая распространение ЛТСМ.(2 этаж ББ, отм. 2.20): 1- ЛТСМ, 2- паросбросные трубы диаметром 420 мм, 3 - бетон 1986 г, 4 - металлическая труба, ограничивающая распространение ЛТСМ.

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.

Самые знаменитые ЛТСМ в помещении 217/2. Рисунок (фото 1, зелёная стрелочка направление съёмки)Самые знаменитые ЛТСМ в помещении 217/2. Рисунок (фото 1, зелёная стрелочка направление съёмки)1 - ЛТСМ (видимо, это слоновья нога), 2 - бетон 1986 г, 3 - ограждение прохода на отм. 3.00 м, 4 - дверь в пом. 214/2, 5 - кабельные короба1 - ЛТСМ (видимо, это слоновья нога), 2 - бетон 1986 г, 3 - ограждение прохода на отм. 3.00 м, 4 - дверь в пом. 214/2, 5 - кабельные коробаПродолжение горизонтального потокаПродолжение горизонтального потокаЛТСМ в помещении 301/5 (1 - ЛТСМ, 2 - бетон 1986 г.)ЛТСМ в помещении 301/5 (1 - ЛТСМ, 2 - бетон 1986 г.)помещение 304/3 (здесь источник не подписал, что есть что, однако 5 это, судя по всему, опрокинутый электрошкаф)помещение 304/3 (здесь источник не подписал, что есть что, однако 5 это, судя по всему, опрокинутый электрошкаф)

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.

Помещение 305/2 - схема, вид сверху. Тонкая красная линия похоже, пролом днища реактораПомещение 305/2 - схема, вид сверху. Тонкая красная линия похоже, пролом днища реактораюго-восточная часть помещения, именно она закрашена фиолетовым. 1 - прожженая металлоконструкция марка С-4, 2 - погнутые трубы НВК, 3 - бетон 1986 г, 4 - край выгоревшей схемы "ОР", 5 - графитюго-восточная часть помещения, именно она закрашена фиолетовым. 1 - прожженая металлоконструкция марка С-4, 2 - погнутые трубы НВК, 3 - бетон 1986 г, 4 - край выгоревшей схемы "ОР", 5 - графитВид на Сталагмит, он в северо-восточной части помещения. 1 - "сталагмит", 2 - схема "КЖ", 3 - схема "ОР", 4 - дно схемы "Л", 5 - облицовка пом. 305/2, 6 - щебенка высыпавшаяся из межкомпенсаторного зазора, 7 - канал охлаждения отражателя, 8 - графитовый блок.Вид на Сталагмит, он в северо-восточной части помещения. 1 - "сталагмит", 2 - схема "КЖ", 3 - схема "ОР", 4 - дно схемы "Л", 5 - облицовка пом. 305/2, 6 - щебенка высыпавшаяся из межкомпенсаторного зазора, 7 - канал охлаждения отражателя, 8 - графитовый блок.

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.

ТР-4: общий план, на испытаниях и в естественной среде обитанияТР-4: общий план, на испытаниях и в естественной среде обитания

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

Подробнее..

Чернобыль ч.11. Серые будни Чернобыльской зоны

01.06.2021 10:11:39 | Автор: admin

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

Общая карта радиоактивного загрязнения от ЧернобыляОбщая карта радиоактивного загрязнения от ЧернобыляЗагрязнение Цезием-137. Обратите внимание на участок между Гомелем и МогилёвымЗагрязнение Цезием-137. Обратите внимание на участок между Гомелем и Могилёвым

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.

Загрязнение Гомельской области Цезием-137 в 1986Загрязнение Гомельской области Цезием-137 в 1986Загрязнение Гомельской области Цезием-137 в 2006Загрязнение Гомельской области Цезием-137 в 2006Прогноз загрязнения Гомельской области Цезием-137 в 2026Прогноз загрязнения Гомельской области Цезием-137 в 2026

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.

Чернобыльский мемориал в БрагинеЧернобыльский мемориал в Брагине

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.

Село Погонное, ПГРЭЗСело Погонное, ПГРЭЗСело Погонное, ПГРЭЗСело Погонное, ПГРЭЗСело Погонное, ПГРЭЗСело Погонное, ПГРЭЗИсследовательская станция Масаны ПГРЭЗ, 8 км от ЧАЭСИсследовательская станция Масаны ПГРЭЗ, 8 км от ЧАЭСКабанчикиКабанчики

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.

Загрязнение ПГРЭЗ цезием-137 на 2009 годЗагрязнение ПГРЭЗ цезием-137 на 2009 годЗагрязнение ПГРЭЗ стронцием-90 на 2009 годЗагрязнение ПГРЭЗ стронцием-90 на 2009 годЦезий в Могилёвской области. 1986 гЦезий в Могилёвской области. 1986 гЦезий в Могилёвской области, 2006 г.Цезий в Могилёвской области, 2006 г.Прогноз по Цезию для Могилёвской области на 2026 г.Прогноз по Цезию для Могилёвской области на 2026 г.Цезий - Брестская область, 1986Цезий - Брестская область, 1986Цезий - Брестская область, 2006Цезий - Брестская область, 2006Цезий - Брестская область, 2026Цезий - Брестская область, 2026

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.

Карта загрязнения Украины в 90-хКарта загрязнения Украины в 90-х

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.

Брянская область по Цезию в 1986 гБрянская область по Цезию в 1986 гБрянская область в 2006 г.Брянская область в 2006 г.Брянская область в 2026 г.Брянская область в 2026 г.Цезий Калужской области в 1986Цезий Калужской области в 1986Цезий Калужской области в 2006Цезий Калужской области в 2006Прогноз по Цезию по Калужская область в 2026Прогноз по Цезию по Калужская область в 2026Орловская область в 1986, ЦезийОрловская область в 1986, ЦезийОрловская область в 2006, ЦезийОрловская область в 2006, ЦезийОрловская область в 2026, ЦезийОрловская область в 2026, ЦезийТульская область в 1986Тульская область в 1986Тульская область в 2006Тульская область в 2006Тульская область в 2026Тульская область в 2026

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.

Генерал-майор Николай Тараканов награждает члена группы Самойленко. Вдобавок к грамотам полагалась премия в 800 рублейГенерал-майор Николай Тараканов награждает члена группы Самойленко. Вдобавок к грамотам полагалась премия в 800 рублей

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.

Ликвидаторы играют в футбол (баскетбольным мячом!) в ПрипятиЛиквидаторы играют в футбол (баскетбольным мячом!) в Припяти

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.

Зелёный мыс. Финские домики с вентиляцией и импортной сантехникой в 80 км от станции.Зелёный мыс. Финские домики с вентиляцией и импортной сантехникой в 80 км от станции.

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.

ПугачёваПугачёваКобзонКобзонПросто пляшутПросто пляшут

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.

Пропуск в ЗонуПропуск в Зону

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.

Работающий БЩУ-1 (1994 год)Работающий БЩУ-1 (1994 год)Разграбленный БЩУ-4Разграбленный БЩУ-4 Разгрузочно-загрузочная машина на верхней плите биозащиты одного из реакторов Разгрузочно-загрузочная машина на верхней плите биозащиты одного из реакторов

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.

Экс-президент Украины Виктор Ющенко и директор ЧАЭС с 2005 по 2018 года Игорь Грамоткин. Он подал в отставку на фоне проблем со строительством НБК и ХОЯТ-2Экс-президент Украины Виктор Ющенко и директор ЧАЭС с 2005 по 2018 года Игорь Грамоткин. Он подал в отставку на фоне проблем со строительством НБК и ХОЯТ-2

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.

ХОЯТ - Хранилище отработанного ядерного топливаХОЯТ - Хранилище отработанного ядерного топливаХОЯТ - Хранилище отработанного ядерного топливаХОЯТ - Хранилище отработанного ядерного топливаХОЯТ-2ХОЯТ-2помещение для разделки ТВСпомещение для разделки ТВСпеналы для хранения радиоактивных отходовпеналы для хранения радиоактивных отходовобучение персонала ХОЯТ-2обучение персонала ХОЯТ-2

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.

Строительство арки НБКСтроительство арки НБКвыцветшая старая вентиляционная труба ВТ-2выцветшая старая вентиляционная труба ВТ-2наведение новой вентиляционной трубынаведение новой вентиляционной трубыразборка ВТ-2разборка ВТ-2

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.

НБК, уже надвинут, но работы по герметизации не завершеныНБК, уже надвинут, но работы по герметизации не завершенывнутри НБКвнутри НБКвнутри НБКвнутри НБКразборка лёгкой кровли машзала 4 блокразборка лёгкой кровли машзала 4 блок

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.

Станция СемиходыСтанция Семиходы

Начало цикла

Автор: Александр Старостин

Оригинал

Подробнее..

Чернобыль ч.12. О том, как юристы, учёные и власти отвечали на два вечных вопроса

03.06.2021 10:20:31 | Автор: admin

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

Борис Евдокимович ЩербинаБорис Евдокимович Щербина

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.

В. А. Легасов (в центре) с академиком Александровым (слева) и Борисом ЕльцинымВ. А. Легасов (в центре) с академиком Александровым (слева) и Борисом Ельциным

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.

Армен Артаваздович АбагянАрмен Артаваздович Абагян

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.

Ханс БликсХанс Бликс

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.

Актовый зал чернобыльского ДК, превратившийся в зал судебных заседаний. Судя по наличию телекамер это или первое, или последнее заседаниеАктовый зал чернобыльского ДК, превратившийся в зал судебных заседаний. Судя по наличию телекамер это или первое, или последнее заседание

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.

Выступление БрюхановаВыступление Брюханова

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.

Брюханов, Дятлов, ФоминБрюханов, Дятлов, Фомин

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

Подробнее..

Чернобыль. Эпилог

08.06.2021 12:19:01 | Автор: admin

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.

Фомин в центре кадраФомин в центре кадра

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.

Спецпрачечная, знакомая каждому, кто играл в S.T.A.L.K.E.RСпецпрачечная, знакомая каждому, кто играл в S.T.A.L.K.E.RБассейн Лазурный в годы работы после аварииБассейн Лазурный в годы работы после аварии

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.

Обрушившаяся часть школы 1. Это первое обрушившееся в городе здание (2007 год), оно так же попало в ЗП. На данный момент в городе не менее 7 частичных обрушенийОбрушившаяся часть школы 1. Это первое обрушившееся в городе здание (2007 год), оно так же попало в ЗП. На данный момент в городе не менее 7 частичных обрушений

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.

Подробнее..

Перевод 3D-печать ядерных реакторов для развлечения и обогащения

30.06.2020 10:05:46 | Автор: admin


В последние десятилетия аддитивные технологии, также известные, как 3D-печать, всё чаще встречаются на производстве. Они, в первую очередь, хорошо подходят для прототипирования новых продуктов между разработкой и тестированием проходит мало времени. Однако их всё больше используют и в производстве всякого, от небольших партий товаров до сделанных на заказ корпусов, и даже компонентов ракетных двигателей.

Очевидное преимущество аддитивных технологий состоит в том, что они используют неспецифическое оборудование и обычные материалы в качестве ресурсов, им не нужны дорогие формы, как в случае литья под давлением, и не требуется долгий и производящий много отходов процесс обработки на фрезерных и подобных станках. Всё производство сводится к подаче на вход устройства печати 3D-модели и одного или нескольких входных материалов и это устройство превращает 3D-модель в физический предмет с очень небольшим количеством отходов.

В ядерной индустрии не обошли вниманием эти преимущества. В итоге на 3D-принтерах изготавливаются различные компоненты от тех, что поддерживают работоспособность существующих реакторов до инструментов, помогающих обработку отработанного топлива и даже ядерных реакторов целиком.

Это вам не обычное моделирование методом наплавления


Любой пользователь 3D-принтера, работающего с пластиками PLA, ABS или чувствительной к ультрафиолету резиной SLA может подтвердить, что стоимость производства предметов таким способом сложно перебить. Процесс производства всего, от сломавшейся шестерёнки в двигателе до специального корпуса новой печатной платы, будет быстрее и дешевле традиционных если речь идёт об изготовлении небольшого количества экземпляров.


В Relativity Space печатают двигатель Aeon Engine

Именно из-за этого аэрокосмическая индустрия, от НАСА до стартапов из этой области, тепло относится к использованию аддитивных технологий для прототипирования и непосредственно производства. Ракетные двигатели и их бесчисленные компоненты, включая турбонасосы и клапаны, идеально производить при помощи 3D-печати. Каждый прототип двигателя отличается от предыдущего, а всего их производят по нескольку сотен в год как в случае с двигателем Merlin 1D от ракеты SpaceX Falcon 9. Стартапы, в частности, Relativity Space, предполагают, что использование аддитивных технологий полностью преобразит космическую индустрию.

Естественно, тут уже речь идёт не о принтере стоимостью до $2000, изготавливающем по FDM-технологии (моделирование методом послойного наплавления) детальки из пластика PLA или ABS. И даже не о модных SLA-принтерах (лазерная стереолитография), стоимостью в автомобиль. Чтобы печатать алюминиевые, или даже титановые детали, нужен SLM-принтер (избирательное лазерное плавление), он же принтер прямого лазерного плавления металла. Это ещё один шаг после принтеров SLS (селективного лазерного спекания), связывающих материалы вместе (нейлон, металл, керамику или стекло), но не плавящих их.

SLM похоже на SLA, только принцип печати получается обратным. Свежий металлический порошок добавляется сверху печатаемой детали, лазер расплавляет его и добавляет новый слой. Всё происходит в герметичном контейнере, заполненном инертным газом во избежание окисления. Можно догадаться, что машины для SLM стоят уже примерно как целый дом.

Для сравнения на сайте All3DP есть такая табличка, где перечислена стоимость изготовления стандартной модели кораблика Benchy при печати из различных металлов.

Металлический пластик (бывший алюмидий PLA с алюминием) $22,44
Нержавеющая сталь, гальванизированная, шлифованная $84,75
Бронза, сплошная, шлифованная $299,91
Серебро, сплошное, полированное $713,47
Золото покрытие, полированное $87,75
Золото, сплошное, 18 карат $12 540
Платина, сплошная, полированная $27 314


Ядерный реактор


Следующим естественным шагом аддитивных технологий будет переход от теплового ада ракетного двигателя к более спокойной хотя и, возможно, более радиоактивной среде ядерного реактора. Ядерные реакторы выгодно изготавливать в большом количестве, тогда работает экономия на масштабе. Однако за последние десятилетия в США, к примеру, этот рынок практически исчез, хотя раньше он был достаточно обширным.

Когда бывшие гиганты ядерной индустрии захотели снова вернуться в игру США с реактором AP1000 и Франция с реактором EPR обнаружилось, что точно такие же АЭС были построены в Китае (имеющем сильную ядерную промышленность). 4 реактора AP1000 и 2 реактора EPR подключили к энергосети за много лет до того, как в странах, разработавших их, планируется их построить и подключить. Иронично, что охлаждающие насосы в AP1000, произведённые в США, подвержены постоянным отказам.

Проблема любого значительного инфраструктурного проекта в наличии нужных знаний и цепочек поставки. Когда страна регулярно строит и поддерживает АЭС, в ней сохраняются и цепочки поставок, и специалисты, требуемые для работы с ними. Когда страна прекращает строить новые АЭС на несколько десятилетий, цепочки поставок исчезают, а знания утрачиваются. Конечно, можно заново отстроить всё производство и привлечь людей, однако есть смысл рассмотреть более эффективные подходы к производству подобного оборудования.

В попытке США догнать такие страны, как Канаду, Россию [находящуюся на первом месте в мире по количеству строящихся АЭС] и Южную Корею, министерство энергетики США поставило перед Ок-Риджской национальной лабораторией задачу возглавить программу Transformational Challenge Reactor (TCR). Программа должна продемонстрировать революционный подход к развёртыванию новых систем ядерной энергии. По сути, цель проекта печатать на 3D-принтерах как можно больше микрореакторов для демонстрации возможностей, предлагаемых аддитивными технологиями.

Работа над деталями




Совместно с Аргоннской национальной лабораторией (ANL) и Национальной лабораторией Айдахо (INL) ORNL прорабатывает множество деталей, связанных с таким радикальным изменением производственного процесса, с учётом повышенных требований к материалам, используемым на ядерном реакторе. Встают вопросы о тепловой деформации и усталости материалов по сравнению с компонентами, изготовляемыми обычным способом. Некоторые из результатов этих исследований описаны в новой работе, по которой можно получить представление о количестве труда, вложенного в исследование жизнеспособности подобного подхода.

ANL уже публиковала открытия, сделанные в процессе SLM-печати при использования высокоскоростной съёмки в рентгеновском диапазоне, позволяющей в деталях рассмотреть процесс. Одна из основных обнаруженных ими проблем связана с вынужденным потоком воздуха, из-за которого более холодный материал засасывает в расплавленную массу. В итоге эти кусочки холодного материала приводят к появлению дефектов в готовом изделии.

В списке фактов проекта TCR описано, что микрореактор должен будет использовать топливные частицы TRISO (нитрид урана), замедлитель нейтронов из гидрида иттрия и ядро из карбида кремния и нержавеющей стали, напечатанное на 3D-принтере. Охлаждаться реактор будет гелием, что довольно уникально, поскольку большинство современных реакторов используют для охлаждения воду, тяжёлую воду или натрий.

Поскольку программа TCR довольно молода (первая публикация датируется 2019 годом) тяжело оценить её прогресс или понять, что можно от неё ожидать. Для этого можно оценить, что уже получилось в процессе интеграции аддитивных технологий в ядерную индустрию.

Интеграция аддитивных технологий в ядерную индустрию


Пока что на 3D-принтере для ядерных реакторов печатают относительно простые компоненты. В 2017 году Siemens заменила крыльчатку размером 108 мм в противопожарном насосе на АЭС в городе Кршко в Словении копией, напечатанной на 3D-принтере. Компания-производитель оригинального насоса уже закрылась, поскольку насос ставили где-то в 1980 году.

Westinghouse тоже работает в этом направлении, и недавно установила распечатанную на 3D-принтере муфту на первый модуль АЭС Байрон. Это устройство удерживает топливные стержни, пока они опускаются в реактор. Одним из основных мотивов её установки служит желание понять, как будет влиять среда ядерного реактора на материалы, распечатанные на 3D-принтере, и будет ли разница с компонентами, изготовленными обычным способом.

Подытожим


Ясно, что у 3D-печати есть многообещающее будущее на производстве. В случае ядерной промышленности она не только предлагает хороший способ производить запчасти на замену для реакторов возрастом более 60 лет, более половины поставщиков которых уже закрылись или поменяли производство. Наряду с большим количеством других новых производственных технологий она также предлагает замечательные новые возможности для производства ядерных реакторов следующих поколений, будь то реакторы на синтезе или распаде.

Очевидных преимуществ у неё много ускорять прототипирование новых реакторов и концепций, обеспечивать функционирование реакторов в удалённых поселениях и будущих колониях на Луне и Марсе без необходимости полагаться на сложную цепочку поставок. Не на последнем месте стоит и вопрос стоимости производство реактора таким методом должно обойтись значительно дешевле, и, возможно, позволит производить и собирать реакторы прямо на местах.

Всё это, очевидно, не очень интересно людям, не имеющим доступа к SLM-принтерам но, кто знает, возможно, лет через десять мы все будем печатать у себя дома собственные ракетные двигатели и компоненты термоядерных реакторов.
Подробнее..

Категории

Последние комментарии

  • Имя: Макс
    24.08.2022 | 11:28
    Я разраб в IT компании, работаю на арбитражную команду. Мы работаем с приламы и сайтами, при работе замечаются постоянные баны и лаги. Пацаны посоветовали сервис по анализу исходного кода,https://app Подробнее..
  • Имя: 9055410337
    20.08.2022 | 17:41
    поможем пишите в телеграм Подробнее..
  • Имя: sabbat
    17.08.2022 | 20:42
    Охренеть.. это просто шикарная статья, феноменально круто. Большое спасибо за разбор! Надеюсь как-нибудь с тобой связаться для обсуждений чего-либо) Подробнее..
  • Имя: Мария
    09.08.2022 | 14:44
    Добрый день. Если обладаете такой информацией, то подскажите, пожалуйста, где можно найти много-много материала по Yggdrasil и его уязвимостях для написания диплома? Благодарю. Подробнее..
© 2006-2024, personeltest.ru