для чего нужна атомная станция в чернобыле
Легенда о чернобыльском «эксперименте»: что на самом деле произошло на АЭС и зачем в СССР соврали о причине катастрофы, предсказанной конструкторами
Это вполне привычное явление: западная киноиндустрия известна забавными ляпами про нашу страну. Куда интереснее то, что «Чернобыль» до сих пор остается плодородной почвой для мифотворчества и в самой России.
Чернобыльская авария случилась вовсе не из-за «эксперимента», как принято думать, и не из-за ошибок персонала АЭС. Причина катастрофы — два конструктивных просчета при проектировании реактора типа РБМК. Причем важнейший из этих просчетов был выявлен его конструктором, и тот даже направил на Чернобыльскую АЭС соответствующее письмо — но на него никто не обратил внимания.
Суть легенды: операторы плохие, советский реактор — хороший
Именно в этих докладах 1987 года впервые прозвучало слово «эксперимент»: персонал АЭС якобы ставил эксперимент по работе реактора во внештатных условиях. Запустить этот «эксперимент» можно было, только отключив автоматическую защиту — систему стержней, которые должны «глушить» цепную реакцию при проблемах с охлаждением. Из-за отключения этой защиты персоналом якобы и случилась авария.
Простая аналогия: представьте, что водитель автобуса с пассажирами проводит эксперимент, как его автобус будет вести себя без тормозов, и снимает тормоза, а потом выезжает на трассу. Конечно, в таком варианте без жертв обойтись трудно. Доклады 1987 года показали персонал именно таким невменяемым водителем. Такое простое и логичное объяснение обладало одним существенным недостатком: это ложь.
Суть аварии
И снова простая аналогия. При техосмотре из автомобиля сливают моторное масло, для чего нужно выкрутить сливную пробку. Четвертый энергоблок ЧАЭС был автомобилем, на котором персонал по инструкции «скрутил пробку» — остановил защиту реактора. Но если автомобиль при открытой пробке и сливающемся масле вдруг взорвется и убьет немало человек, то никто и никогда не будет обвинять автомеханика. Вопросы возникнут к тому, кто автомобиль делал. Попробуем понять, почему плановое испытательное мероприятие — а вовсе не выдуманный «эксперимент» — привело к аварии.
В сердце взорвавшегося чернобыльского реактора цилиндр из двух тысяч тонн графита, пронизанный
1700 каналами (на фото ниже).
По каналам течет вода, замедляющая нейтроны от ядерного топлива до необходимой «рабочей» скорости, потому что на слишком быстрых, незамедленных нейтронах реактор начинает «тормозиться» автоматически. Если же случается авария и реактор начинает перегреваться, по плану вода из каналов испаряется. Водяной пар хуже воды замедляет нейтроны — то есть при перегреве реактор должен сам себя «тормозить», защищаясь от последующего взрыва.
Увы, проектировщики схему рассчитали неточно. Графита в реакторе они заложили слишком много. Поэтому даже без воды графит замедлял нейтроны достаточно — когда вода в каналах закипала от перегрева, разгон реактора продолжался. Продолжим автомобильную аналогию: это как если бы конструкторы автомобиля напутали так, что педаль тормоза на большой скорости работала бы как педаль газа. Это первая и очень большая ошибка создателей РБМК.
Но, к сожалению, была еще и вторая ошибка — она-то и привела к катастрофе Чернобыля. При перегреве реактора в него вдвигаются стержни аварийной защиты — из материала, отлично поглощающего нейтроны и за счет этого мгновенно останавливающего цепную реакцию. В РБМК конструкцию стержней продумали плохо. Они вводились в каналы с водой, замедляющей нейтроны, — и вытесняли воду, ускоряя цепную реакцию расщепления урана. Представим, что в вашей машине есть аварийный тормоз, который нажимают, только когда все совсем плохо и речь идет о жизни и смерти. Чернобыльская АЭС была машиной, в которой и аварийный тормоз мог лишь дополнительно поддать газу.
Их мощность составляла несколько тонн в тротиловом эквиваленте — значительная часть реактора была разрушена, продукты деления урана взрывом выбросило в атмосферу. Катастрофа свершилась, и главную роль в этом сыграли просчеты тех, кто создавал реактор.
Зачем врали?
Причины, по которым в СССР решили сделать крайними людей, эксплуатировавших реактор, понять не так сложно. Скажем, ваша промышленность сделала автомобиль, у которого иногда тормоз начинает работать как газ. Водитель на нем об этом не знал и в ходе «торможения» ускорился, отчего въехал в толпу людей. Кого надо за это судить? Можно промышленность, конструкторов и так далее, но это плохой вариант: на бумажках про запуск в серию такого типа реакторов масса начальственных подписей: министры, главные конструкторы — одним словом, большие шишки, люди со связями.
Куда проще обвинить водителя, а в случае ЧАЭС — простых операторов реактора. У них нет связей до самого верха, на них можно списать все что угодно, зато советский атомпром будет на высоте и никому не придется ехать из светлого и просторного московского кабинета на Колыму.
И все прошло бы как по маслу — в советские побасенки об «эксперименте» безответственных работников АЭС в МАГАТЭ вполне поверили, потому что откуда им было узнать правду, — если бы не развал Союза. Некогда всесильные советские министерства и конструкторские бюро вдруг утратили свои связи в верхах, да и сами верхи радикально изменились.
Тогда-то из бывшего СССР в МАГАТЭ поступила совсем иная информация, на основе которой был выпущен доклад INSAG-7. В его основных выводах признается : «Авария произошла в результате наложения следующих основных факторов: физических характеристик реактора, особенностей конструкции органов регулирования, вывода реактора в нерегламентное состояние». Заметьте: слова о вине персонала пропали полностью. Даже нерегламентное состояние реактора ему не приписывают. Ведь, как показано в том же докладе, приведение реактора в нерегламентное состояние во время планового ремонта не считалось отклонением от требований по его эксплуатации.
Какова роль лжи в Чернобыльской катастрофе?
К чести разработчиков, они раньше других осознали проблему и даже пробовали о ней предупредить.
Как видно из писем ( можно почитать полную версию по ссылке ), уже за три года до аварии руководство Чернобыльской АЭС было предупреждено о проблемах со стержнями — и о путях их решения. Однако на письмо никто и никак не отреагировал, так велика была вера в «безаварийность» атомной энергетики.
Однако приведенные выше письма — на последней странице видно, что среди их адресатов был и глава Чернобыльской АЭС, — никакого эффекта не имели. Ни один свидетель аварии не помнит, чтобы его знакомили с этим письмом. Такое игнорирование случилось по очень простой причине: в СССР до Чернобыля практически никто ничего не знал о серии аварий в атомной отрасли — например, 1957 года на «Маяке» или 1975 года на Ленинградской АЭС, однотипной с Чернобыльской. Привычка заметать мусор под ковер привела к формированию в стране и мире идеи о том, что атомные реакторы безопасны, что с ними ни делай. Смысл письма конструкторов просто не дошел до директора ЧАЭС: он был уверен, что ничего суперстрашного от описанных в письме проблем быть не может.
Проблема была свойственна не только для СССР: в первой половине 1980-х в международный научный журнал Nature не приняли статью ученых с хорошей репутацией только потому, что она говорила о возможной аварии на АЭС.
Показателен в этом отношении секретный протокол заседания ЦК КПСС от 3.07.1986 года, случайно попавший в открытой доступ из-за перестроечной неразберихи. В нем Горбачев лично выразил недоумение тотальной самоуспокоенностью, царившей в атомной энергетике до Чернобыля:
«Помню и другое: статью в «Правде» к 30-летию первой АЭС. Там: «атомная энергетика может служить эталоном безопасности». И акад. Легасов это подписал. А что на поверку? Грянул Чернобыль, и никто не готов… Директор станции Брюханов был уверен, что ничего не могло произойти… А между тем за 11-ую пятилетку, 104 аварии было на [всех] АЭС, за последние годы было много [более мелких] аварий на Чернобыльской АЭС. Это вас не насторожило…
Мы 30 лет слышим от вас [ученых, специалистов, министров. — А. Б.], что все тут [в атомной энергетике. — А. Б.] надежно. И вы рассчитываете, что мы будем смотреть на вас, как на богов. От этого все и пошло. Потому что министерства и все научные центры оказались вне контроля. А кончилось провалом. И сейчас я не вижу, чтобы вы задумывались над выводами. Больше все констатируете факты, а то и стремитесь замазать кое-какие… Во всей системе царил дух угодничества, подхалимажа, групповщины, гонения на инакомыслящих [речь, среди прочих, об академике Доллежале, с 1970-х выступавшем против АЭС в густонаселенных зонах, которого травил атомный мейнстрим. — А. Б.], показуха, личные связи и разные кланы вокруг разных руководителей».
Можно по‑разному относиться к М. С. Горбачеву, но здесь его выводы очень близки к тому, что говорили и специалисты в области «мирного атома». В аудиозаписях академика Легасова (кстати, одного из персонажей сериала НВО) излагается множество неприятных деталей того, как именно борьба кланов и личные связи негативно влияли на безопасность советских реакторов.
Если бы не традиционная советская культура замалчивания неудач и выпячивания достижений, письмо главного конструктора про дефекты в РБМК (и пути их исправления) не прошло бы мимо сознания директора ЧАЭС Брюханова. И катастрофы бы не произошло. Чернобыль случился из-за дефектности не только реактора, но и всей системы втирания очков, замалчивания и искажения реальности, укоренившейся в позднем Советском Союзе.
Был ли усвоен урок?
На сегодня в России работает десять реакторов типа РБМК, и все они имеют нулевые шансы на повторение Чернобыльской катастрофы. Причины очень просты: оба критических недостатка РБМК, взорвавшегося в Чернобыле, были быстро учтены и исправлены (начиная с лета 1986 года). Сейчас концентрация урана в топливе для наших РБМК повышена, за счет чего реактор перестал быть перезамедленным — при перегреве он больше не разгоняется, а, напротив, сам себя тормозит. Исправлена и ошибка в конструкция аварийных стержней: в каналах под ними больше нет воды. Поэтому сейчас аварийный тормоз действительно дает торможение, а не внезапный разгон реактора.
В атомной отрасли урок Чернобыля усвоен, и благодаря просачиванию информации после развала СССР усвоен достаточно широко.
К сожалению, это относится к специалистам по атомной энергетике, но не относится к общественному сознанию. В нем этот урок все еще подается как пример небрежности и халатности операторов АЭС.
Чернобыль как тема всплывает только в большие юбилеи катастрофы. Поэтому особенно вникать в эту тему немодно, и старинные россказни про «эксперимент» и злокозненно-халатных работников АЭС все еще вполне в ходу.
В итоге общество не в курсе главного: авария стала следствием привычки сообщать наверх, что все прекрасно и замечательно. И со временем люди, втирающие очки начальству, лишаются даже минимального контроля со стороны этого самого начальства — а при таком раскладе любая система в конечном итоге пойдет вразнос.
«Мамонт» под саркофагом
Только факты
2. С 1986 по 2011 год исследовано не более 60 процентов помещений внутри объекта «Укрытие». Остающиеся 170 помещений недоступны по причине крайне высоких радиационных полей либо из-за непроницаемых преград, созданных взрывом и при заливке бетона строителями саркофага. Эта неисследованная зона формирует сегодня главные риски от разрушенного 4-го блока ЧАЭС.
3. Из-за негерметичности саркофага (по некоторым оценкам, общая площадь щелей достигает 1000 квадратных метров) туда в больших количествах попадает влага (при дожде, таянии снега). От взаимодействия воды с остатками ядерного топлива и топливными массами ежегодно образуется сотни кубометров жидких радиоактивных отходов, которые требуется удалять и перерабатывать.
7. По оценкам членов Национальной академии наук Украины и специалистов РНЦ «Курчатовский институт» (Россия), ожидаемые затраты на создание нового укрытия для 4-го энергоблока ЧАЭС возросли за это время с первоначальных 270 до 1300 миллионов долларов.
Чернобыльская АЭС, когда-то крупнейшая в СССР, уже много лет не производит электроэнергии, а тепло и горячую воду для собственных нужд получает с газовой котельной, специально возведенной на ее территории. О том, какие задачи здесь решают сейчас и какие проблемы еще ждут своего часа, рассказывает директор ЧАЭС Игорь Грамоткин.
Российская газета: Кем командуете, Игорь Иванович? И что за «зверь» сейчас под вашим началом?
РГ: И сколько же человек вы ежедневно перевозите?
РГ: Припять, где жили до аварии все работающее на АЭС, тоже приписана к станции?
Грамоткин: Нет, это уже зона отчуждения, и там своя администрация.
РГ: Как вы оказались на ЧАЭС и где ваши корни?
Грамоткин: Так точно. Хотя мама по-прежнему живет в Казахстане, в Усть-Каменогороске. Отца, к сожалению, уже нет.
РГ: А вы сами, когда перебрались в Чернобыль, сделали это по каким соображениям?
РГ: Вы приехали на ЧАЭС, когда над четвертым блоком уже был саркофаг. Что значило это тогда и как оцениваете сделанное теперь?
Грамоткин: В 86 году был построен совершенно уникальный объект. Люди, которые это делали, совершили подвиг. Больше того, в свете событий на «Фукусиме», становится понятно, какую страну мы с вами потеряли. Такой объект за шесть месяцев мог создать только советский народ. В тяжелейших условиях сумели закрыть разрушенный реактор. При этом возник объект, который по своим инженерным решениям настолько неоднозначен, что когда его сооружали, не было полной уверенности в том, сможет ли он нести функциональную нагрузку или нет. Сейчас уже понятно: он с этим справился.
РГ: Но проблемы у саркофага, как известно, возникли, и уже давно…
Грамоткин: А что вы хотели? Создать в условиях тяжелейших радиационных полей, да еще в такие сжатые сроки абсолютно безупречный объект невозможно. Да и проект рождался буквально на коленке. Но, тем не менее, саркофаг был создан и успешно эксплуатировался. Через десять лет, в 1997 году, появился план повышения безопасности объекта «Укрытие», как его стали официально именовать. И этот план уже реализован.
РГ: Но в России, в частности в Курчатовском институте, говорят о негерметичности укрытия: прорех и щелей в нем около 1000 квадратных метров, а несущие балки не сегодня-завтра могли рухнуть…
Радиоактивные ископаемые
РГ: А сколько топлива, по вашим оценкам, осталось в реакторе после взрыва? В каком состоянии находится оно под объектом «Укрытие»? И будет ли каким-то образом извлекаться оттуда?
Кроме этого, в самом объекте «Укрытие» около 30 тонн пыли, которая содержит трансурановые элементы. Это повышенный источник опасности для окружающей среды и, следовательно, для человека. Поэтому после реализации первой фазы, когда будет построен новый безопасный конфаймент, Украина с помощью доноров, я надеюсь, приступит к реализации второй фазы. Это, повторюсь, демонтаж необходимых конструкций внутри объекта «Укрытие», извлечение топливосодержащих масс и перевод их в контролируемое состояние.
РГ: Когда этого можно ожидать?
Грамоткин: Мы планируем, что работы по сооружению нового безопасного конфаймента закончатся в октябре 2015 года. Это наиболее реальный срок, потому что мы создаем уникальный объект, которого нигде в мире нет. Новое укрытие должно выполнять свое функциональное назначение на протяжении ста лет. При этом не нужно быть отличным инженером, чтобы не понимать: объект будет из металла, а какой бы металл ни был, он будет подвергаться коррозии. Но этот конкретный металл должен служить на протяжении ста лет. И мы не можем его каким-либо образом обрабатывать. Когда новая «Арка», сооружаемая рядом с четвертым энергоблоком, наедет на него вместе с саркофагом, то есть переместится в проектное положение, уже никто не сможет вносить какие-либо коррективы и замечания или проводить ее дополнительное обслуживания. «Арка» должна обеспечить надежную эксплуатацию на протяжении ста лет.
Существует и так называемое отложенное решение по извлечению топливосодержащих масс. Оно было принято ранее на основании исследований, проведенных Курчатовским институтом. Есть соответствующие отчеты. Как следует их них, к этой работе имеет смысл приступить не ранее 2020 года.
РГ: Сколько будет стоить новый объект и кто участвует в финансировании?
РГ: Вы сказали, что новое укрытие рассчитано на 100 лет. Почему именно на такой срок и что за это время должно произойти?
Грамоткин: Я надеюсь, что в течение ста лет будет демонтированы конструкции нынешнего объекта «Укрытие». Оттуда будут извлечены топливосодержащие материалы. Объект будет переведен в контролируемое состояние, а саму арку необходимо будет демонтировать и переработать. Поскольку к тому времени это тоже будет радиоактивно загрязненный объект.
Про свинцовые фартуки и биороботов с лопатами
Я могу с гордостью сказать, что мы выполнили стабилизационное мероприятие внутри объекта «Укрытия», а также выполнили ремонт легкой кровли на нем и продолжаем выполнять работы по повышению безопасности. В частности, провели работы по созданию новых систем пожаротушения, ведем новые работы по системе интегрированных и автоматизированных средств контроля. К 26 апреля эти дела заканчиваем. И что особенно хочу подчеркнуть: выполняя операции в тяжелых и радиационно опасных условиях, мы не получили ни одного дополнительного ликвидатора. Это мало кто понимает, кроме специалистов. Но в тяжелейших условиях мы ни по одному человек не превысили контрольный уровень, предусмотренный как для подрядных организаций, так и для персонала станции.
РГ: А какие у них нормы?
РГ: Как можно, не превышая этих самых уровней, выгружать радиоактивные материалы?
Грамоткин: Для этого требуется, как минимум, высокая организация труда. Наши коллеги из «Атомстройэкспорта» продемонстрировали, что это возможно. Они получили уникальный опыт организации таких работ. Одним из правил стали подготовительные тренировки перед выполнением той или иной потенциально опасной операции.
РГ: Что-то вроде тренировок для космонавтов перед выходом в открытый космос?
Почему в Чернобыле так долго «запрягают»
Не бросайте автомобиль на дороге!
РГ: А еще могли бы? Зачем закрыли третий блок?
Чтобы стало более понятно, представьте себе: вы ехали на автомобиле по автобану. И вдруг взяли его заглушили, вылезли и уехали домой. То же самое произошло и с нашей станцией. Вы автомобиль перевели в безопасное состояние? Нет. Он стоит на дороге, с топливом. Полностью заправленный, полностью оснащенный. И представляет собой достаточно серьезную угрозу для всего движения. То же самое мы сделали с Чернобыльской АЭС. И только потом, когда ее остановили, мы начали думать, а что же с этим дальше делать? Лишь после этого стали выполнять одно мероприятие за другим для того, чтобы привести весь объект в более безопасное состояние.
Сейчас уже нет таких людей, которые не понимают, что это было очень поспешное, непродуманное решение, которое действительно было реализовано под давлением большой общественности. В первую очередь, зарубежной.
РГ: Хотя решение было тоже политически мотивированным?
Грамоткин: Да. Но с момента решения они еще более шести лет работали. За это время смогли создать необходимую инфраструктуру для снятия с эксплуатации. И только 1 января 2010 года остановили второй блок. Хотя по уровню безопасности блоки на Чернобыльской АЭС были существенно модернизированы по сравнению с 1986 годом, в это вложены большие средства, оснований для закрытия не было. Они были в хорошем состоянии и могли работать. Но, к сожалению, было принято решение, которое необратимо, вернуть это уже нельзя.
РГ: Украина и Литва в этом смысле не одиноки. Как известно, под давлением Евросоюза были остановлены два реактора, причем совсем не «чернобыльского» типа, на АЭС «Козлодуй» в Болгарии. Слабой оказалась молодая демократия в этих странах или дело совсем в другом?
РГ: Иными словами, зачем соваться под излучение, когда можно подождать?
Грамоткин: Да, зачем подвергать людей неоправданному риску и тратить огромные средства, если можно законсервировать такое оборудование или безопасно разместить на длительную выдержку, хранение. Оно должно выстоять. За счет естественного радиоактивного распада спадет фон. И после этого безопасно приступить к его демонтажу. Нужно просто сидеть и считать. Нужны инженерные знания хорошие, знания физики, знание и понимание того, что нас ждет и происходит. При обязательном выполнении условий безопасности.
РГ: Вот и пусть она дожидается своего часа, когда активность спадет естественным образом?
Грамоткин: Когда я общаюсь с аудиторией не подготовленной в этих вопросах, я спрашиваю: а вы готовы на демонтаж такого оборудования отправить своих детей? И все сразу становится на свои места. Поэтому когда мы говорим о длительной выдержке, мы в первую очередь думаем о людях.
На саркофаг надвинут «Арку»
Грамоткин: Я уже говорил, что саркофаг был спроектирован и создавался сроком на 15 лет. Стабилизационные мероприятия, которые мы завершили в 2008 году, позволяют безопасно эксплуатировать этот объект еще 15 лет. На дальнейшую эксплуатацию он не рассчитан, и нужно будет принимать решение: либо что-то еще делать для его стабилизации, либо все равно строить новый.
РГ: Но время может быть упущено? И тогда потребуются еще более дорогие и сложные в инженерном смысле решения?
Грамоткин: Не исключено. Сегодня строительство нового саркофага необходимо для того, чтобы, во-первых, скрыть существующий объект «Укрытие» и воспрепятствовать распространению радиоактивной пыли, радиоактивных материалов за пределы объекта. Во-вторых, без этого не перевести топливосодержащие массы в контролируемое состояние. Я уже говорил, что такого содержимого около 200 тонн. Оно разбросано внутри объекта и находится в различном состоянии. И чтобы человечеству жилось спокойно, его нужно извлечь, погрузить в контейнеры соответствующие, поставить на контролируемое хранение. А пока оно находится в бесконтрольном состоянии, мы не в состоянии им управлять, если там начнутся необратимые процессы.
Грамоткин: Существуют различные оценки и методики расчетов. В большинстве своем они сводятся к тому, что это невозможно. Однако вероятностный подход, на который мы уповаем, не всегда срабатывает, что наглядно показали события на АЭС в Японии. То, что могло случиться по расчетам раз в 10 тысяч лет, случилось у нас на глазах. Поэтому нам абсолютно резонно говорят: давайте-ка топливо, которое представляет реальную угрозу для жизни людей, переведем в контролируемое состояние и разместим его в надежное хранилище. Для того, чтобы мы его контролировали, где оно расположено, как оно расположено, чтобы оно не перемещалось воздушными потоками или с водой…
РГ: Вы считаете, не надо мутить воду, когда уже начали реализовывать ранее принятое решение?
РГ: Но если за то, чтобы такую «сумку» можно было открывать и смотреть, что там происходит, нужно каждый год платить по 50 миллионов евро, это, согласитесь, весьма сомнительное преимущество. Может, и впрямь лучше это все раз и навсегда похоронить и время от времени приезжать, чтобы возложить цветочки…
Грамоткин: Можно задать встречный вопрос? Сколько сейчас заплатит «Фукусима»?
РГ: Точных цифр пока никто не называет. А вы как это связываете?
Грамоткин: Ситуация на «Фукусиме» показывает, что если бы своевременно выполнялись мероприятии по повышению безопасности этих блоков, то сейчас не пришлось бы тратить такие деньги на приведение этой площадки в безопасное состояние. Можно, конечно, закинуть площадку, сбежать от нее. Но потом рано или поздно придется вернуться…
В прошлом году мы завершили расчистку места для нового конфаймента. В процессе подготовки вывезли более 40 тысяч кубометров радиоактивного грунта. За это время зафиксировано 17 случаев, когда на глубине от 1 до 3 метров раскапывали не просто отдельные единицы техники, а 70-тонные краны, которые были брошены и завалены грунтом в первые дни и недели после аварии.
Если следовать таким документам, действующим в Украине и Российской Федерации, то это произойдет через 25 тысяч лет, поскольку наша площадка загрязнена трансурановыми элементами. А они чрезвычайно опасны, особенно при попадании во внутренние органы человека.
Потомкам в назидание. Или в наказание?
РГ: Может быть, тогда просто оставить по периметру вышки и часовых на 25 тысяч лет и ничего больше не делать?
РГ: С недавних пор стали практиковаться индивидуальные и групповые туры в зону отчуждения и к вам на станцию. Появились полулегальные сталкеры и вполне респектабельные турфирмы, делающие бизнес на такой экзотике. Как вы к этому относитесь?
Надо спокойно анализировать и взвешенно об этом говорить. Ведь если бы о каждой автомобильной аварии кричали на весь мир «Запретите выпуск автомобилей», мы бы никогда не сели на нормальные машины, а ездили в колясках. Разговоры про альтернативные источники не отменяют атомной энергетики и не могут ее всерьез потеснить. Посчитайте, сколько нужно ветряков или солнечных батарей, чтобы компенсировать закрытие одного атомного блока?!