Авария на Чернобыльской АЭС. 2

Авария на Чернобыльской  АЭС

В 01:24 26 апреля 1986 года на 4-м  энергоблоке Чернобыльской АЭС  произошёл взрыв, который полностью  разрушил реактор. Здание энергоблока частично обрушилось, при этом погибли два человека — оператор ГЦН (главных циркуляционных насосов) Валерий Ходемчук (тело не найдено, завалено под обломками двух 130-тонных барабан-сепараторов) и сотрудник пусконаладочного предприятия Владимир Шашенок (умер от перелома позвоночника и многочисленных ожогов в 6:00 в Припятской МСЧ № 126 26 апреля). В различных помещениях и на крыше начался пожар. Впоследствии остатки активной зоны расплавились, смесь из расплавленного металла, песка, бетона и фрагментов топлива растеклась по подреакторным помещениям. В результате аварии произошёл выброс в окружающую среду радиоактивных веществ, в том числе изотопов урана, плутония, йода-131 (период полураспада — 8 дней), цезия-134 (период полураспада — 2 года), цезия-137 (период полураспада — 30,17 лет), стронция-90 (период полураспада — 28 лет).

 
ХРОНОЛОГИЯ СОБЫТИЙ

На 25 апреля 1986 года была запланирована  остановка 4-го энергоблока Чернобыльской  АЭС для очередного планово-предупредительного ремонта. Во время таких остановок  обычно проводятся различные испытания  оборудования, как регламентные, так  и нестандартные, проводящиеся по отдельным  программам. В этот раз целью одного из них было испытание так называемого  режима «выбега ротора турбогенератора», предложенного проектирующими организациями  в качестве дополнительной системы  аварийного электроснабжения. Однако данный режим не был отработан  или внедрён на АЭС с РБМК. Это  были уже четвёртые испытания  режима, проводившиеся на ЧАЭС. Первая попытка в 1982 году показала, что напряжение при выбеге падает быстрее, чем планировалось. Последующие испытания, проводившиеся  после доработки оборудования турбогенератора  в 1983, 1984 и 1985 годах также, по разным причинам, заканчивались неудачно.

Испытания должны были проводиться  на мощности 700-1000 МВт 25 апреля 1986 года. Примерно за сутки до аварии мощность реактора была снижена примерно до 50 % (1600 МВт). В соответствии с программой была отключена система аварийного охлаждения реактора. Однако дальнейшее снижение мощности было запрещено диспетчером Киевэнерго. Запрет был отменён диспетчером в 23 часа. Во время длительной работы реактора на мощности 1600 МВт происходило нестационарное ксеноновое отравление. В течение 25 апреля пик отравления был пройден, началось разотравление реактора. К моменту получения разрешения на дальнейшее снижение мощности оперативный запас реактивности (ОЗР) возрос практически до исходного значения и продолжал возрастать. При дальнейшем снижении мощности разотравление прекратилось, и начался снова процесс отравления.

В течение примерно двух часов мощность реактора была снижена  до уровня, предусмотренного программой (около 700 МВт тепловых), а затем, по неустановленной причине, до 500 МВт. В 0 ч 28 мин при переходе с системы  локального автоматического регулирования (ЛАР) на автоматический регулятор общей  мощности (АР) оператор (СИУР) не смог удержать мощность реактора на заданном уровне, и мощность провалилась (тепловая до 30 МВт и нейтронной до нуля). Персонал, находившийся на БЩУ-4, принял решение  о восстановлении мощности реактора и (извлекая поглощающие стержни  реактора) через несколько минут  добился начала её роста и в  дальнейшем - стабилизации на уровне 160-200 МВт (тепловых). При этом ОЗР непрерывно снижался из-за продолжающегося отравления. Соответственно стержни ручного регулирования (РР) продолжали извлекаться.

После достижения 200 МВт тепловой мощности были включены дополнительные главные циркуляционные насосы, и  количество работающих насосов было доведено до восьми. Согласно программе  испытаний, четыре из них, совместно  с двумя дополнительно работающими  насосами ПЭН, должны были служить нагрузкой  для генератора «выбегающей» турбины  во время эксперимента. Дополнительное увеличение расхода теплоносителя  через реактор привело к уменьшению парообразования. Кроме этого, расход относительно холодной питательной  воды оставался небольшим, соответствующим  мощности 200 МВт, что вызвало повышение  температуры теплоносителя на входе  в активную зону, и она приблизилась к температуре кипения.

В 1:23:04 начался эксперимент. Из-за снижения оборотов насосов, подключённых к «выбегающему» генератору, и  нестандартных физических характеристик  реактор испытывал тенденцию  к увеличению мощности (вводилась  положительная реактивность), однако в течение почти всего времени  эксперимента поведение мощности не внушало опасений.

В 1:23:39 зарегистрирован сигнал аварийной защиты АЗ-5 от нажатия  кнопки на пульте оператора. Поглощающие  стержни начали движение в активную зону, однако вследствие их неудачной  конструкции и заниженного (не регламентного) оперативного запаса реактивности реактор  не был заглушён. Через одну-две  секунды был записан фрагмент сообщения, похожий на повторный  сигнал АЗ-5. В следующие несколько  секунд зарегистрированы различные  сигналы, свидетельствующие о быстром  росте мощности, затем регистрирующие системы вышли из строя.

По различным свидетельствам, произошло от одного до нескольких мощных ударов (большинство свидетелей указали на два мощных взрыва), и  к 1:23:47-1:23:50 реактор был полностью  разрушен.

ПРИЧИНЫ КАТАСТРОФЫ

Различных объяснений причин Чернобыльской аварии довольно много. Но всего две из них выделяются как наиболее научные и разумные. Первая из них появилась в августе 1986 г. Суть её сводится к тому, что в ночь на 26 апреля 1986 г. персонал 4-го блока ЧАЭС в процессе подготовки и проведения электротехнических испытаний 6 раз грубо нарушил Регламент, т.е. правила безопасной эксплуатации реактора.

В 1991 г. вторая государственная комиссия, образованная Госатомнадзором и состоящая в основном из рабочего персонала, дала другое объяснение причин Чернобыльской аварии. Его суть сводилась к тому, что у реактора 4-го блока имеются некоторые «конструкционные недостатки», которые «помогли» дежурной смене довести реактор до взрыва. В качестве главных из них обычно приводят положительный коэффициент реактивности по пару и наличие длинных (до 1 м) графитовых вытеснителей воды на концах управляющих стержней. Последние поглощают нейтроны хуже, чем вода, поэтому их одновременный ввод в активную зону после нажатия кнопки АЗ-5, вытеснив воду, внёс такую дополнительную положительную реактивность, что оставшиеся 6...8 управляющих стержней уже не смогли её скомпенсировать. В реакторе началась неуправляемая цепная реакция, которая и привела его к тепловому взрыву.

При этом исходным событием аварии считается нажатие кнопки АЗ-5, которое вызвало движении стержней вниз. Вытеснение воды из нижних участков привело к возрастанию потока нейтронов в нижней части активной зоны. Локальные тепловые нагрузки на тепловыделяющие сборки достигли величин, превышающих пределы их механической прочности. Разрыв нескольких циркониевых оболочек тепловыделяющих  сборок привёл к частичному отрыву верхней защитной плиты реактора от кожуха. Это повлекло массовый разрыв технологических каналов и заклинивание всех стержней, которые к этому  моменту прошли примерно половину пути до своей цели.

Следовательно, в аварии виноваты учёные и проектировщики, которые создали и спроектировали такой реактор и графитовые вытеснители, а дежурный персонал здесь не причём.

На основе всех фактов комиссия Национальной академии наук Украины сделала следующие выводы:

1.  Первопричиной Чернобыльской аварии стали непрофессиональные действия персонала 5-й смены 4-го блока ЧАЭС, который, скорее всего, увлёкшись рискованным процессом поддержания мощности реактора во время эксперимента, сначала просмотрел недопустимо опасный и запрещённый регламентом вывод управляющих стержней из активной зоны реактора, а затем задержался с нажатием кнопки аварийного глушения реактора АЗ-5. В результате в реакторе началась неуправляемая цепная реакция, которая закончилась его тепловым взрывом.

2.  Причиной первого нажатия кнопки АЗ-5 послужил «первый взрыв» реактора 4-го блока, который произошёл примерно в период от 01:23:20 до 01:23:30 и разрушил активную зону реактора.

3.  Ввод графитовых вытеснителей управляющих стержней в активную зону реактора не мог быть причиной Чернобыльской аварии, так как в момент первого нажатия кнопки АЗ-5 в 01:23:39 уже не существовало ни управляющих стержней, ни активной зоны.

4.  Второе нажатие кнопки АЗ-5 произошло в 01:23:41 и практически совпало во времени со вторым, уже настоящим взрывом воздушно-водородной смеси, который полностью разрушил здание реакторного отделения 4-го блока.

5.  Официальная хронология Чернобыльской аварии неадекватно описывает процесс аварии. Возникает необходимость её официального пересмотра с учётом недавно открывшихся новых обстоятельств.

ЛИКВИДАЦИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ  АВАРИИ

В 1:24 ночи на пульт дежурного  СПЧ-2 по охране ЧАЭС поступил сигнал о  возгорании. К станции выехал дежурный караул пожарной части. Из Припяти на помощь выехал караул 6-й городской  пожарной части. Руководство тушением пожара принял на себя лейтенант Правик. Его грамотными действиями было предотвращено распространение пожара. Были вызваны дополнительные подкрепления из Киева и близлежащих областей. К 4 часам утра пожар был локализован на крыше машинного зала, а к 6 часам утра был затушен. Всего принимало участие в тушении пожара 69 человек личного состава и 14 единиц техники. Наличие высокого уровня радиации было достоверно установлено только к 3:30, так как из двух имевшихся приборов на 1000 рентген в час один вышел из строя, а другой оказался недоступен из-за возникших завалов. Поэтому в первые часы аварии были неизвестны реальные уровни радиации в помещениях блока и вокруг него. Неясным было и состояние реактора.

Пожарные не дали огню перекинуться на третий блок (у 3-го и 4-го энергоблоков единые переходы). Вместо огнестойкого покрытия, как было положено по инструкции, крыша машинного зала была залита обычным горючим битумом. Примерно к 2 часам ночи появились первые пораженные из числа пожарных. У них стала  проявляться слабость, рвота, «ядерный загар». Помощь им оказывали на месте, в медпункте станции, после чего переправляли в городскую больницу Припяти. 27 апреля первую группу пострадавших из 28 человек отправили самолетом  в Москву, в 6-ю радиологическую  больницу. Практически не пострадали водители пожарных автомобилей.

В первые часы после аварии, многие, по-видимому, не осознавали, насколько  сильно повреждён реактор, поэтому  было принято ошибочное решение  обеспечить подачу воды в активную зону реактора для её охлаждения. Для  этого требовалось вести работы в зонах с высокой радиацией. Эти усилия оказались бесполезны, так как и трубопроводы, и сама активная зона были разрушены. Другие действия персонала станции, такие  как тушение очагов пожаров в  помещениях станции, меры, направленные на предотвращение возможного взрыва, напротив, были необходимыми. Возможно, они предотвратили ещё более  серьёзные последствия. При выполнении этих работ многие сотрудники станции  получили большие дозы радиации, а  некоторые даже смертельные.

Первое официальное сообщение  было сделано по телевидению 28 апреля. В довольно сухом сообщении сообщалось о факте аварии и двух погибших, об истинных масштабах катастрофы стали  сообщать позже.

После оценки масштабов радиоактивного загрязнения стало понятно, что  потребуется эвакуация города Припять, которая была проведена 27 апреля. В  первые дни после аварии было эвакуировано население 10-километровой зоны. В последующие  дни было эвакуировано население  других населённых пунктов 30-километровой зоны. Запрещалось брать с собой  вещи, многие были эвакуированы в домашней одежде. Чтобы не раздувать панику, сообщалось, что эвакуированные вернутся домой через три дня. Домашних животных с собой брать не разрешали, впоследствии из числа военных и  местных охотников были сформированы отряды по отстрелу брошенных домашних, а также диких животных.

Безопасные пути движения колонн эвакуированного населения  определялись с учётом уже полученных данных радиационной разведки. Несмотря на это, ни 26, ни 27 апреля жителей не предупредили о существующей опасности  и не дали никаких рекомендаций о  том, как следует себя вести, чтобы  уменьшить влияние радиоактивного загрязнения.

В то время, как все иностранные  средства массовой информации говорили об угрозе для жизни людей, а на экранах телевизоров демонстрировалась  карта воздушных потоков в  Центральной и Восточной Европе, в Киеве и других городах Украины  и Белоруссии проводились праздничные  демонстрации и гуляния, посвящённые  Первомаю. Лица, ответственные за утаивание  информации, объясняли впоследствии своё решение необходимостью предотвратить  панику среди населения.

Далее была создана правительственная  комиссия, председателем которой  был назначен заместитель председателя Совета министров СССР Борис Евдокимович Щербина. От института, разработавшего реактор, в комиссию вошёл химик-неорганик академик В. А. Легасов. В итоге он проработал на месте аварии 4 месяца вместо положенных двух недель. Именно он рассчитал возможность применения и разработал состав смеси, которой с самого первого дня забрасывали с вертолётов в зону реактора для предотвращения дальнейшего разогрева остатков реактора и уменьшения выбросов радиоактивных аэрозолей в атмосферу. Также именно он, выехав на бронетранспортёре непосредственно к реактору, определил, что показания датчиков нейтронов о продолжающейся атомной реакции недостоверны, так как они реагируют на мощнейшее гамма-излучение. Проведённый анализ соотношения изотопов йода показал, что на самом деле реакция остановилась.

Для координации работ  были также созданы республиканские  комиссии в Белорусской, Украинской ССР и в РСФСР, различные ведомственные  комиссии и штабы. В 30-километровую зону вокруг ЧАЭС стали прибывать  специалисты, командированные для  проведения работ на аварийном блоке  и вокруг него, а также воинские части, как регулярные, так и составленные из срочно призванных резервистов. Их всех позднее стали называть «ликвидаторами». Ликвидаторы работали в опасной  зоне посменно: те, кто набрал максимально  допустимую дозу радиации, уезжали, а  на их место приезжали другие. Основная часть работ была выполнена в 1986-1987 годах, в них приняли участие  примерно 240 000 человек. Общее количество ликвидаторов (включая последующие  годы) составило около 600000 человек.

В первые дни основные усилия были направлены на снижение радиоактивных  выбросов из разрушенного реактора и  предотвращение ещё более серьёзных  последствий. Например, существовали опасения, что из-за остаточного тепловыделения в топливе, остающемся в реакторе, произойдёт расплавление активной зоны ядерного реактора. Расплавленное вещество могло бы проникнуть в затопленное  помещение под реактором и  вызвать ещё один взрыв с большим  выбросом радиоактивности. Вода из этих помещений была откачана. Также были приняты меры для того, чтобы предотвратить  проникновение расплава в грунт  под реактором.

Затем начались работы по очистке  территории и захоронению разрушенного реактора. Вокруг 4-го блока был построен бетонный «саркофаг» (т. н. объект «Укрытие»). Так как было принято решение о запуске 1-го, 2-го и 3-го блоков станции, радиоактивные обломки, разбросанные по территории АЭС и на крыше машинного зала были убраны внутрь саркофага или забетонированы. В помещениях первых трёх энергоблоков проводилась дезактивация. Строительство саркофага было завершено в ноябре 1986 года.

Работы над саркофагом не обошлись без человеческих жертв: 2 октября 1986 года возле 4-го энергоблока, зацепившись за подъемный кран, потерпел катастрофу вертолёт Ми-8, экипаж из 4 человек  погиб.

По данным Российского  государственного медико-дозиметрического регистра за прошедшие годы среди  российских ликвидаторов с дозами облучения  выше 100 мЗ в (это около 60 тыс. человек) несколько десятков смертей могли быть связаны с облучением. Всего за 20 лет в этой группе от всех причин, не связанных с радиацией, умерло примерно 5 тысяч ликвидаторов.

ЛИКВИДАЦИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ  АВАРИИ

Острая  лучевая болезнь

Было  зарегистрировано 134 случая острой лучевой  болезни среди людей, выполнявших  аварийные работы на четвёртом блоке. Во многих случаях лучевая болезнь  осложнялась лучевыми ожогами кожи, вызванными β-излучением. В течение 1986 года от лучевой болезни умерло 28 человек. Ещё два человека погибло во время аварии по причинам, не связанным с радиацией, и один умер, предположительно, от коронарного тромбоза. В течение 1987-2004 года умерло ещё 19 человек, однако их смерть не обязательно была вызвана перенесённой лучевой болезнью.

Онкологические  заболевания

Щитовидная  железа – один из органов, наиболее подверженных риску возникновения  рака в результате радиоактивного загрязнения, потому что она накапливает йод-131; особенно высок риск для детей. В 1990-1998 годах было зарегистрировано более 4000 случаев заболевания раком  щитовидной железы среди тех, кому в  момент аварии было менее 18 лет. Учитывая низкую вероятность заболевания  в таком возрасте, часть из этих случаев считают прямым следствием облучения. Эксперты Чернобыльского форума ООН полагают, что при своевременной  диагностике и правильном лечении  эта болезнь представляет не очень  большую опасность для жизни, однако, по меньшей мере, 15 человек  от неё уже умерло. Эксперты считают, что количество заболеваний раком  щитовидной железы будет расти ещё  в течение многих лет.

Некоторые исследования показывают увеличение числа  случаев лейкемии и других видов  рака (кроме лейкемии и рака щитовидной железы) как у ликвидаторов, так  и у жителей загрязнённых районов. Эти результаты противоречивы и  часто статистически недостоверны, убедительных доказательств увеличения риска этих заболеваний, связанного непосредственно с аварией, не обнаружено.

Наследственные  болезни

Различные общественные организации сообщают об очень высоком уровне врождённых патологий и высокой детской  смертности в загрязнённых районах. Согласно докладу Чернобыльского форума, опубликованные статистические исследования не содержат убедительных доказательств  этого. Было обнаружено увеличение числа  врождённых патологий в различных  районах Белоруссии между 1986 и 1994 годами, однако оно было примерно одинаковым как в загрязнённых, так и в  чистых районах. В январе 1987 года было зарегистрировано необычно большое  число случаев синдрома Дауна, однако последующей тенденции к увеличению заболеваемости не наблюдалось.

  Экологические последствия

В результате чернобыльской аварии произошел  крупный региональный выброс радионуклидов  в атмосферу с последующим  радиоактивным загрязнением окружающей среды. Радиоактивное загрязнение  затронуло множество европейских  стран. Наиболее пострадавшими оказались  три бывшие республики Советского Союза, в настоящее время Беларусь, Российская Федерация и Украина. Выпавшие радионуклиды постепенно распадались и переносились в пределах атмосферной, водной, земной и городской сред, а также между  ними.

Основные  выбросы из четвертого энергоблока  Чернобыльской атомной электростанции продолжались десять дней и в их состав входили радиоактивные газы, конденсированные аэрозоли и большое  количество частиц топлива. Общий объем  выбросов радиоактивных веществ  составил около 14 ЭБк1 (по состоянию  на 26 апреля 1986 года), в том числе 1,8 ЭБк ¹³¹I, 0,085 ЭБк ¹³⁷Cs и другие радиоизотопы цезия, 0,01 ЭБк ⁹⁰Sr и 0,003 ЭБк радиоизотопов плутония. Инертные газы составили около 50% общего радиоактивного выброса.

Большую часть выброса составляли радионуклиды с коротким периодом физического  полураспада; долгоживущие радионуклиды были выброшены в меньшем объеме. Распад многих выброшенных в результате аварии радионуклидов уже завершился. Выбросы радиоактивных изотопов йода вызвали проблемы непосредственно  после аварии.