До 25-річчя Чорнобильської трагедії: наслідки катастрофи та проблеми використання ядерної енергетики
26 квітня 1986 року, Чорнобиль. Ця дата перевернула життя тисяч людей. Вона стала мірилом людських можливостей та людської гідності, часом прийняття неординарних науково-технічних рішень, часом роботи в екстремальних умовах людей i техніки. 1986 року вся Україна жила проблемами Чорнобиля, в подальшому до них звикли, а щороку про це згадують все менше та менше. Проте, Чорнобильська катастрофа залишила незгасаючий біль в серцях кожного, кого торкнулося це лихо. Постраждало понад 3,5 млн. жителів України. Це ще один привід проаналізувати наслідків аварії та ще раз привернути увагу суспільства до проблем Чорнобиля та ядерної енергетики в цілому.
Нині ми відзначаємо сумну дату – 25-ту річницю Чорнобильської трагедії та вшановуємо пам'ять тих, хто ціною власного життя приборкав атомну стихію.
В державних установах України розробляється стратегія розвитку енергетики держави на перспективу, тому існує нагальна потреба ще раз нагадати про те, до яких наслідків приводить безвідповідальність при експлуатації АЕС та по новому подивитися на стан та можливий розвиток атомної енергетики. Передбачити ризики в майбутньому та звести їх можливі наслідки на мінімуму. Про те що не можна беззастережно довіряти науковій еліті, яка озброїла людство науково-технічними досягненнями та поставила homo sapiens над природою, показали нещодавні події в Японії. Адже ще невідомо про реальні наслідки аварії на АЕС «Фукусіма» та про стан, в якому перебуває пошкоджений реактор на четвертому (гірка іронія долі) блоці цієї станції.
Але згадаємо сторінки історії з розвитку ядерної енергетики СРСР. 5 травня 1965 року академік Петро Капиця у своїй Стокгольмській доповіді висловив думку про те, що математичні розрахунки ймовірності аварій на атомній електростанції надійними бути не можуть, бо їм бракує такого фактора, як ентропійність людської поведінки, та й просто ентропійність. У відповідь академік Александров вручив колезі «Правила ядерної безпеки на ядерних станціях»…
Атомна енергетика – дуже молода галузь науки і техніки. Вона бере свій початок 27 червня 1954р., коли в Радянському Союзі перша у світі АЕС у м. Обнінську була залучена до московської енергосистеми. Жодна галузь техніки не розвивалася так швидко, як ядерна енергетика. Звичайним електростанціям знадобилося 100 років, щоб досягти такого рівня інженерної техніки й експлуатації, якого досягла вже до 1970 р. ядерна енергетика.
Автор цієї статті 1981 року протягом 15 діб проходив навчання на ЧАЕС і спостерігав як виконувалися будівельні та електромонтажні роботи на 4-му блоці станції жіночою бригадою під керівництвом Ткаченко Н.І., спілкувався з її працівницями. Слід зауважити, що у 1973 р. для електромонтажних та налагоджувальних робіт електрообладнання і спеціальних систем ЧАЕС Трипільська дільниця «Гідроелектромонтаж» була переведена у м. Прип`ять і отримала назву «Чорнобильська». Незвичайним було те, що у складі цієї дільниці, яка за штатом нараховувала 50 – 60 осіб, 90% становили жінки бригади Надії Іванівни Ткаченко, які були задіяні на роботах з комутації контрольних кіл для організації управління, диспетчеризації атомного реактора з його всією інфраструктурою. Працювали у дві зміни по 12 – 14 годин (у передпусковий період атомних енергоблоків). Надія Ткаченко користувалася незаперечним авторитетом в середовищі своїх підлеглих, керівництво її поважало і цінило. Певною гарантією якості виконаних робіт цією жіночою бригадою була чітка організація електромонтажу та налагодження, в процесі якого виявлялися і усувалися приховані недоліки монтажних робіт, проектів і обладнання. Давно відомо, і це незаперечний факт, підтверджений багатьма науковими установами світу, що жінки, в більшості, до своїх обов`язків відносяться більш відповідально і роботу та різні положення і інструкції виконують ретельніше, аніж чоловіки. Є такі галузі у промисловості де може бути використана робота лише жінок. До 26 квітня 1986 р. на ЧАЕС жіночою бригадою Ткаченко Н.І. були змонтовані, налагоджені і введені в експлуатацію всі пристрої контрольно-вимірювальних приладів, обладнання дозиметричного контролю, систем управління, захисту і автоматики усіх чотирьох блоків та передані в експлуатацію станційному персоналу, в чергових змінах яких, до речі, переважала чоловіча стать.
26 квітня 1986 року.
Усе було майже звичним, 4–й блок зупиняли в поточний ремонт згідно регламенту і нормативних документів (25 і 26 квітня 1986 року з 8.00 до 20.00 автор був у складі зміни чергових диспетчерів ВЕО "Київенерго", які напередодні цих подій погоджували згідно інструкцій та давали дозвіл на зупинку 4-го енергоблоку ЧАЕС лише для профілактичного поточного ремонту, брали участь у оперативній ліквідації аварії на ЧАЕС, виконуючи рішучі заходи для забезпечення сталої роботи енергосистеми УРСР та в цілому СРСР, у зв'язку з вимушеною ситуацією втрати надзвичайно значної генеруючої потужності ЧАЕС - 3000 МВт). Але поряд з цим без дозволу диспетчера енергосистеми виконувалися запропоновані «теоретиками» не проектні, не погоджені, згідно нормативних документів та інструкцій роботи, а експерименти, пов`язані зі зміною режиму роботи реактора і розраховані більше «на авось». Критична ситуація склалася на початку нічної зміни, коли в режимі зниження потужності реактора від 700 теплових мегават потужність була знижена нижче 30 МВт, а нейтронна потужність знизилася до нуля і залишалася такою протягом 5 хв.(судячи з показників самописця нейтронної потужності в реакторі). Розпочався процес виділення теплової енергії від ланцюгового ділення атомних ядер короткоживучих ізотопів (процес експлуатаційники називають розвитком, так званого, ефекту «отруєння реактора»). Сам по собі цей процес ніякої ядерної загрози не несе, адже коефіцієнт ефективного розмноження нейтронів Кеф<1 і настає так званий підкритичний стан, що приводить до затухання і припинення самопідтриманої ланцюгової ядерної реакції ділення. Навпаки, в міру його розвитку здатність реактора підтримувати ланцюгову реакцію ділення ядер палива весь час зменшується до повного його зупинення, незалежно від волі оператора. У всьому світі при таких режимах роботи реактор просто зупиняють, згідно регламенту, і три-чотири доби чекають поки він не відновить свою спроможність до нормальної роботи. А потім запускають знову. Як правило, оператори при такому режимі (ефекту «отруєння реактора») обов`язково зупиняють реактор. Процедура ця є звичайною і ніяких труднощів для досвідченого персоналу ІV блоку станції не являла.
Особи, відповідальні за проведення цього сумнівного електротехнічного експерименту, і оперативний персонал чергової зміни, який тільки-но заступив на зміну, вирішували дилему: або зупинити реактор, тобто відмовитися від проведення сумнівного експерименту, який не мав особливої перспективи на подальше його використання в експлуатаційній практиці, і тим самим відкласти здійснення запропонованої так званої «програми» на невизначений час; можливо, надовго, оскільки ранком, згідно регламенту, передбачалося зупинити реактор на профілактичний поточний ремонт; або якнайшвидше, не допускаючи занадто глибокого розвитку процесу зниження здатності реактора, підтримувати ланцюгову реакцію ділення ядер палива до повного його зупинення, вивести теплову потужність реактора на заданий рівень, запропонованої так званої «програми».
У першому випадку очікувалися б «чергові» прикрості, тому що запланована робота виявилася б невиконаною. Інший варіант зберігав можливість виконати завдання, до того ж такого роду керування реактором вважалося в середовищі операторів ознакою особливої майстерності - «вищим пілотажем».
Біля блокового щита керування у ці хвилини перебували, окрім осіб оперативного персоналу зміни, заступник головного інженера станції 2-ї черги, оператори, що очікували рейсовий нічний автобус, і стажери попередньої зміни. Рішення було прийняте швидко, оператори отримали вказівку про виведення теплової потужності реактора на необхідний рівень, запропонованої так званої «програми», усіма підручними засобами, теоретично знаючи, що ці дії робити вкрай небезпечно. При підготовці програми проведення електротехнічного експерименту, а також в процесі його проведення, було допущено низку грубих порушень правил безпечної експлуатації ядерного реактора. При розслідувані цієї планетарної техногенної катастрофи досвідчені експлуатаційники нарахували цілих сім грубих порушень!…
Безвідмовно, всупереч інструкцій та теоретичним знанням, спрацювала звична готовність виконати розпорядження, - прагнення завершити почате. При цьому свою фатальну роль зіграла і впевненість у високій надійності реактора, у неможливості серйозної аварії. Пристрої відображення інформації і введення команд із блокового щита керування дозволили вивести процеси далеко за межі регламенту (адже були змонтовані жіночою бригадою надійно), але не дали своєчасної інформації про масштаби ускладнень, що насуваються, - така робота реактора інструкцією заборонялася! Оператори, незважаючи на гарні показники їхніх операторських якостей (за 36 секунд були виконані два основні виміри, і, як з`ясувалося пізніше, успішно), просто не мали можливості зрозуміти, що все-таки відбувається в реакторі. Нарешті, настав момент, коли вони вже не змогли справитися з надзвичайно швидкою мінливою ситуацією… Протягом 10 секунд відбулось декілька послідовних вибухів в 4-му блоці, про що засвідчували практично усі очевидці і показники приладів до моменту, коли вони ще працювали. При такій кількості вибухів більше за все могла створитись критична маса ланцюгового розпаду урану-235, аномально збагаченого до 60% (тоді як звичайне паливо збагачено 1,8%). Виникло питання, яким чином, частина ядерного палива урану-235 отримала таке збагачення і була викинута вибухом із реактора? Було знайдено і кратне перевищення складу плутонія-239 в ядерному паливі, а це також матеріал для атомних бомб. Так, критична маса ланцюгового розпаду ядерного палива напевно і створилась в активній зоні реактора в нижній частині 3-го квадранта (південно-східного). Дійсно мають місце такі свідчення: «потужність реактора в цій частині збільшилась в «e» разів (2,718281… раз) за 0,33 секунди, а за одну секунду – більше ніж у 20 разів, але ця секунда як раз і була 9-ю або 10-ю секундою вибухового процесу. Таким чином, можна стверджувати, що на 4-му блоці мав місце квазі-ядерний вибух – адже відомо, що справжній ядерний вибух з повним виділенням енергії за такої ситуації (і максимальними нейтронними потоками) не міг статися, тому що об’єм реактора вже був розкритим. Такого типу вибухи та викиди відбувалися на території колишнього СРСР (05.03.1949, хімічний комбінат «Маяк», Челябінська обл., масовий викид в річку Теча високоактивних рідких радіоактивних відходів, найбільшу дозу опромінення отримали 28100 осіб. В річці Теча середня еквівалентна доза сягала 210 мЗв/с, 29.09.1957, хімічний комбінат «Маяк», Челябінська обл., вибух, в навколишнє середовище потрапили радіонукліди загальною активністю 20 млн. Кі/км2, на загальній території довжиною 300 і шириною 50 км), і за кордоном: (1955,1961,1966,1971,1979,1982,1986 рр. в США; 1952,1983 рр. в Канаді; 1957 р. в Англії; 1968 р. у Швейцарії; 1969 р. у Франції; 1981,1986,1999,2002,2004 рр. в Японії; 1986 р. в ФРН). За повідомленнями як експериментаторів, так і очевидців, ці аварії мали місце при випадковому створенні критичної маси ланцюгового розпаду радіоактивних елементів, зокрема на радіохімічних підприємствах.
Ці факти цілком пояснюють послідовність подій 26.04.1986 р., а саме: епіцентр вибуху знаходився на висоті 0,5-0,7 м від днища реактора і створена плазмова хмара, практично миттєво, підвищила температуру навколишнього середовища тіла активної зони реактора до декількох тисяч градусів, тому відбулося розплавлення (а можливо і випаровування?) не тільки активної зони, а і частини днища реактора, через яке в під реакторне приміщення і проникла відома ЛПЗМ (лавиноподібна паливозберігаюча маса). А більшість об’єму активної зони реактора, яке знаходилось вище епіцентру вибуху, виконало роль «снаряду» перевернуло не тільки кришку реактора (ту саму знамениту «Єлену»), а і всю верхню частину блоку (а це більше двох тисяч тонн), частина його відштовхнулась від «Єлени» і впала до блоку, а частина вилетіла назовні. Причому найбільш важкі частини було розкидало порівняно недалеко від блоку, а інші викинуло на висоту у вигляді тієї плазмової хмари, про яку розповідали риболови на річці Прип’ять. Створилася радіоактивна хмара, яка розпочала свою подорож навколо Землі, сіючи радіоактивні частинки, забруднюючі велетенські території на своєму шляху. Окрім того, при послідньому вибуху виник потужній потік заряджених іонів, які спричинили надвисокі електричні струми в близьких електромережах, зруйнувавши запобіжники електричного струму, електрообладнання блоку що привело до зникнення напруги. Точніше можна сказати що відбулось явище, яке виникає при ядерних вибухах і називається ЕМІ (електромагнітним імпульсом), але в даному разі в значно обмеженому замкненому об’ємі.
Дотепер, важке враження справляють фотознімки, що ілюструють розкидані блоки графітової кладки реактора четвертого блоку ЧАЕС…
До ранку стали більш ясними масштаби аварії. Деякі керівники розгубилися, боялися вийти із захищених від радіації помешкань, перекладали свої обов`язки на плечі інших, а то і давали просто безглузді розпорядження. Але набагато більше виявилося тих, хто не не маючи певних повноважень, діяв найрішучішим і доцільним чином, виконуючи будь-яку небезпечну роботу. Імена таких людей, як А. Ситніков, А. Акімов, стали легендою, символом мужності, честі і мучеництва.
Нащадкам залишилися смертельно небезпечні радіонукліди нептунію-237, плутонію-239, америцію-242, кюрію-244, технецію-99, цезію-127 та багато інших. Період розпаду деяких із них становить від сотень тисяч до мільйонів років. А яка небезпека причаїлась в зоні? 800 могильників із радіаційної землі, знесених сіл, техніки, обладнання…
Яка доля Київського моря і ГЕС побудованих на Дніпрі? За даними вчених за ці роки у Київському морі накопичилось понад 500 млн. тонн високорадіоактивних нашарувань мулу. Щороку до нього додається в середньому 20 млн.м3 твердого стоку. Не важко підрахувати через скільки років воно наполовину наповниться твердим стоком і Київська ГЕС вийде з ладу. Слідом за нею така ж доля чекає і Канівську ГЕС, у водосховище якої Десна несе понад 8 млн. м3 твердого стоку за рік, а після виходу з ладу Київської ГЕС додається ще й твердий стік Дніпра. У ХХI-ХХII століттях наших нащадків чекають справи з ліквідації цих ГЕС і водосховищ.
Постійно з об`єкту «Укриття» відбувається «неорганізований» викид аерозольних радіонуклідів… На сьогоднішній день максимальний рівень потужності експозиційної дози гамма-випромінювання всередині об`єкту «Укриття» 3300 Р/год, що відповідає потужності поглинутої дози
28,941 Дж/кг/с, або потужності еквівалентної дози 28,941 Зв/с.
Події минулого та їх учасники призвели до невідворотності таких сценаріїв майбутнього, де не має місця безвідповідальності, професійній недбалості і некомпетентності, а той й просто злочинним діям.
Сьогоднішні події на атомних станціях в Японії, які постраждали в результаті землетрусу, а також переосмислення Чорнобильської трагедії ставлять на порядок денний питання – бути чи не бути атомній енергетиці?
Нині світова спільнота у своїх країнах розробляє стратегію розвитку енергетики з широким використанням природних та поновлювальних джерел енергії. А наша держава в стратегії розвитку енергетики продовжує спиратися на активне використання атомної енергетики.
Наслідки тієї трагедії, які сталася у квiтнi 1986 року на ЧАЕС та у березні 2011 року в Японії, ставлять перед людством нові виклики. Насамперед, це питання щодо подальшої долі Чорнобильської атомної станції зокрема, та усіх атомних станцій у світі взагалі. Існує концепція довготривалого зберігання та консервації. Воно може розтягнутися на 100 років. Є концепція, яка дозволяє завершити ці роботи достатньо швидко - через декілька десятків років просто зупинити всі атомні станції. Можна сміливо стверджувати, що в Україні м. Славутич та станція «не вмирають». Про це не може бути й мови. Чи існують проекти спільної роботи з іноземними партнерами в Чорнобилі? Це ж такий природний полігон… Розмов достатньо, є бажаючі розгорнути там виробництво спеціальних протипожежних потягів, є наміри створення СП з виробництва приладів для вимірювання температури та тиску при енерговиробництвi. Бажань багато, були б кошти щоб це здійснити. Щодо Японії - там питання трагічно відкрите…
Володимир Циганенко
Цитування та використання будь-яких матеріалів порталу Etar на інших сайтах дозволяється лише з гіперпосиланням: www.etar.com.ua
в начало