Текст книги "Чернобыль. История катастрофы"

4
Секреты мирного атома

29 сентября 1966 года Совет министров СССР принял постановление, одобряющее сооружение первого гигантского водно-графитового ядерного реактора нового поколения (позже они стали известны как РБМК – реакторы большой мощности канальные)[261]261
  International Atomic Energy Agency, International Nuclear Safety Advisory Group, “The Chernobyl Accident: Updating of INSAG1,” Safety series no. 75–INSAG7, 1992 (hereafter INSAG7), 32; Schmid, Producing Power, 111.


[Закрыть]. Разработанный Министерством среднего машиностроения на базе производившего оружейный плутоний и энергию реактора «Иван Второй», РБМК был воссозданным в олимпийском масштабе прямым потомком реактора АМ-1[262]262
  Описание дискуссии о том, как экономия на масштабе повлияла на этот выбор, см. в: Marples, Chernobyl and Nuclear Power in the USSR, 111.


[Закрыть].

Его активная зона представляла собой массивный, выше двухэтажного дома (12 м в поперечнике, 7 м высотой) цилиндр, состоящий из более чем 1700 т замедляющих графитных блоков, сложенных в 2488 отдельных колонн, просверленных сверху донизу каналом круглого сечения[263]263
  International Atomic Energy Agency, INSAG7, 40; о весе графита в активной зоне см.: Zhores Medvedev, Legacy of Chernobyl, 5.


[Закрыть]. Эти каналы вмещали более 1600 термостойких напорных трубок из циркониевого сплава – каждая из них содержала вертикальную пару металлических сборок, в которые были упакованы изолированные топливные стержни: 190 т обогащенной двуокиси урана, спрессованной в керамические таблетки в мизинец толщиной[264]264
  Zhores Medvedev, Legacy of Chernobyl, 236; Alexander Sich, телефонное интервью, май 2018 года.


[Закрыть]. Когда реактор входил в критическую фазу и уран начинал разогреваться, испуская энергию ядерного деления, топливные сборки охлаждались водой, закачиваемой в активную зону снизу. Под огромным давлением – 69 атмосфер – вода нагревалась до 28 °С и превращалась в смесь воды и перегретого пара, которую затем откачивали через верх реактора в огромные барабаны-сепараторы. Они направляли пар на турбины для выработки электричества, а оставшаяся вода возвращалась в начало петли охлаждения, чтобы снова пройти через активную зону.

Мощность реактора регулировалась 211 управляющими стержнями, наполненными карбидом бора, в большинстве своем около 5 м длиной. Их можно было поднимать или опускать в активную зону реактора для увеличения или уменьшения скорости ядерной цепной реакции – а значит, и количества тепла и энергии, вырабатываемой реактором[265]265
  Sich, “The Chornobyl Accident Revisited,” 185.


[Закрыть]. Чтобы защитить станцию и персонал от идущей изнутри радиации, активная зона реактора была окружена огромной заполненной водой кольцевой цистерной, содержащейся внутри стальной рубашки и окруженной гигантским набитым песком ящиком[266]266
  Размеры помещения под реактор (21,6 м × 21,6 м × 25,5 м) см. в: Sich, “The Chornobyl Accident Revisited,” 429. Схема сечения корпуса реактора – там же, с. 179. Также см.: USSR State Committee on the Utilization of Atomic Energy, “The Accident at the Chernobyl Nuclear Power Plant and Its Consequences,” information compiled for the August 1986 IAEA Experts’ Meeting in Vienna (hereafter “USSR State Committee Report on Chernobyl”), “Part 2: Annex 2,” 7 and 9. Sich (244) описывает серпентинит как водный силикат магния.


[Закрыть]. Все вместе это было помещено в бетонный корпус высотой более восьми этажей, увенчанный диадемой из металлических ящиков – они были наполнены смесью чугунной дроби и замедляющего нейтроны минерала серпентинита. Биологическая защита, приземистая стальная бочка диаметром 17 м и 3 м высотой, известная как сооружение «Е» (или – нежно – «Елена»), увенчивала корпус, как гигантская крышка[267]267
  Alexander Sich приводит подробную разбивку строительных материалов шахты реактора, показывающую, что суммарная масса структуры Е составляла по меньшей мере 2000 т (“Chornobyl Accident Revisited,” 427). Та же цифра приводится в докладе МАГАТЭ по Чернобылю (INSAG7, 9). Эти расчеты пересматривают более низкую оценку в 1000 т, данную в 1987 году. US Nuclear Regulatory Commission in Report on the Accident at the Chernobyl Nuclear Power Station (NUREG1250), 2–12.


[Закрыть]. Заполненная галькой, обломками серпентинита и газообразным азотом, «Елена» весила 2000 т – как шесть полностью нагруженных самолетов – и удерживалась на своем месте за счет силы тяжести. Пронизанная трактами для топливных каналов и покрытая сверху сотнями тонких труб, отводивших пар и воду, «Елена» была скрыта под 2000 перемещаемых бетонных блоков в стальной оболочке, которые закрывали вертикальные топливные каналы, формируя пол реакторного зала[268]268
  USSR State Committee Report on Chernobyl, Part 2 Annex 2, 7, and 9; Sich, “Chornobyl Accident Revisited,” 196.


[Закрыть]. Этот мозаичный металлический круг, видимое при ежедневной работе лицо реактора, на ЧАЭС именовали «пятачком»[269]269
  Grigori Medvedev, The Truth About Chernobyl,73–74.


[Закрыть].

РБМК являл собой триумф советской гигантомании, свидетельство вечного стремления его создателей к огромным масштабам: по объему он был в 20 раз больше западных реакторов и мог вырабатывать 3200 мВт тепловой энергии или 1000 мВт электричества – достаточно, чтобы обеспечить половину населения Киева[270]270
  Alexander Sich отмечает, что типичная активная зона энергетического реактора мощностью 1300 мегаватт, используемого на Западе, составляла 3,4 м в диаметре и 4,3 м в высоту (“Chornobyl Accident Revisited,” 158). См. также: Josephson, Red Atom, 299t6.


[Закрыть]. В СССР новый реактор объявили «национальным» – не только уникальным технологически, но и самым большим в мире[271]271
  Sich, “Chornobyl Accident Revisited,” 156–57; Schmid, Producing Power, 115 and 123.


[Закрыть]. Анатолий Александров, лысый директор Курчатовского института, лично принял на себя лавры конструктора РБМК, зарегистрировав изобретение в патентном бюро[272]272
  Schmid, Producing Power, 290n124.


[Закрыть]. По контрасту с его главным конкурентом ВВЭР – сложным инженерным сооружением, прозванным его противниками «американским реактором» из-за схожести с реакторами на воде под давлением, которые были популярны в Соединенных Штатах, – части РБМК можно было изготовить на имеющихся заводах, и они не требовали сложной обработки[273]273
  Там же, 123; Josephson, Red Atom, 36.


[Закрыть]. А модульное устройство – сотни графитовых блоков, собранных в колонны, – позволяло легко собирать РБМК на площадке и, при необходимости, увеличивать для еще большего повышения мощности.

Александров также сэкономил средства, отказавшись от строительства герметичной оболочки[274]274
  Schmid, Producing Power, 112.


[Закрыть]. Этот толстый бетонный купол накрывал почти каждый реактор на Западе, чтобы препятствовать распространению радиоактивного заражения за пределы станции в случае серьезной аварии. При огромных размерах РБМК герметичная оболочка удвоила бы стоимость строительства каждого блока. Было принято более экономичное решение: разделить реактор на 1600 напорных трубок и заключить каждую пару топливных сборок в тонкую металлическую рубашку, что, по заверениям изобретателей, делало серьезную аварию крайне маловероятной[275]275
  Zhores Medvedev, Legacy of Chernobyl, 236.


[Закрыть]. Заодно разработали систему подавления аварий, которая могла безопасно справиться с одновременным разрывом в одной или двух таких трубках за счет перенаправления выброса радиоактивного пара высокого давления вниз, через серию клапанов, в огромные заполненные водой цистерны в подвале под реактором, где этот газ будет охлажден и герметизирован[276]276
  Николай Штейнберг, интервью автору книги, сентябрь 2015 года.


[Закрыть].

Поломка в напорных трубках была одной из худших аварий, которую разработчики ожидали на РБМК, – так называемая максимальная проектная авария. Это определение также включало другие потенциальные угрозы, включая землетрясение, падение самолета на станцию или полный разрыв одной из труб большого диаметра в контуре охлаждения реактора, что лишило бы активную зону воды и запустило ее расплавление. Для защиты от этого разработчики предусмотрели аварийную систему охлаждения на сжатом азоте и операторы реакторов на всех уровнях атомной отрасли были обучены любой ценой поддерживать постоянную подачу воды в реактор.

Теоретически, конечно, были возможны и худшие аварии. Расчеты показывали, что если хотя бы три-четыре из 1600 напорных трубок реактора разорвутся одновременно, то неожиданный выброс пара высокого давления сможет поднять все 2000 т «Елены» и «пятачок» со своих оснований, разорвав каждый из оставшихся паропроводов и все напорные трубки, и вызвать разрушительный взрыв[277]277
  International Atomic Energy Agency, INSAG7, 9.


[Закрыть]. Однако конструкторы не считали нужным готовиться к такой опасности, ее рассматривали за пределами разумной вероятности[278]278
  Charles K. Dodd, Industrial Decision-Making and High-Risk Technology: Siting Nuclear Power Facilities in the USSR (Lanham, MD: Rowman & Littlefield, 1994), 83–84.


[Закрыть]. Тем не менее такому сценарию дали наименование «гипотетическая авария»[279]279
  Сейчас употребляется термин «запроектная авария». – Прим. науч. ред.


[Закрыть].

Министерство среднего машиностроения поручило разработку первых чертежей РБМК заводу тяжелого машиностроения в Ленинграде, где также делали танки и тракторы[280]280
  Schmid, Producing Power, 110.


[Закрыть]. Но, получив чертежи, Средмаш отверг их как технически непригодные. Один ученый из Курчатовского института предупреждал, что конструкция слишком опасна для гражданского использования[281]281
  Этим физиком был Владимир Волков. (Там же, 145.)


[Закрыть]. Другой признавал, что опасность положительного значения парового коэффициента реактивности делает реактор конструктивно подверженным риску взрыва, и, хотя руководство Курчатовского института пыталось выгнать его за несогласие, он начал писать письма, которые достигли ЦК КПСС и Совета министров[282]282
  Этим экспертом был Иван Жежерун из Курчатовского института (Zhores Medvedev, Legacy of Chernobyl, 258–59).


[Закрыть].

Но к тому времени правительство, следуя твердым правилам централизованного экономического планирования, уже выпустило указ о строительстве четырех огромных реакторов[283]283
  Schmid, Producing Power, 110 and 124; International Atomic Energy Agency, INSAG7, 37.


[Закрыть]. И конструкторы из НИКИЭТ взялись за коренную переделку чертежей РБМК и превращению противоречивой машины для производства плутония и электричества в мирный генератор электричества для гражданских сетей. Это была полная ошибок тяжелая работа, которая заняла намного больше времени, чем ожидалось: примитивная советская компьютерная технология делала расчеты ожидаемых параметров работы реактора трудоемкими и давала ненадежные результаты. Новую конструкцию реактора, теперь названного РБМК-1000, удалось завершить только к 1968 году[284]284
  Schmid, Producing Power, 110–11.


[Закрыть]. Тогда, чтобы сберечь время, в Средмаше решили пропустить стадию прототипа: самым быстрым способом узнать, как новые реакторы вырабатывают электроэнергию, можно было, начав их массовый выпуск[285]285
  International Atomic Energy Agency, INSAG7, 37; Дятлов А. Чернобыль: Как это было. М.: Научтехиздат, 2003 (http://pripyat-city.ru/books/25-chernobyl-kak-yeto-bylo.html, 27).


[Закрыть].

Первый РБМК начали строить в 1970 году на станции Средмаша на берегу Финского залива, неподалеку от Ленинграда[286]286
  Dodd, Industrial Decision-Making and High-Risk Technology, app. A.


[Закрыть]. Тем временем Киевское отделение проектного института «Теплоэлектропроект» выбирало место для первой АЭС. Выбор быстро свели до двух мест. Но первое было отведено под электростанцию на ископаемом топливе, и Совет министров УССР принял указ о строительстве новой республиканской станции мощностью 2000 мегаватт на берегу реки у деревни Копачи, в Киевской области, в 14 км от Чернобыля[287]287
  В этот момент руководство Средмаша еще должно было принять решение, какой тип реактора они будут строить на новом месте. Рассматривались три варианта: графитовая модель с газовым охлаждением (РК-1000), ВВЭР и РБМК. Сначала от РБМК отказались как от технологически и экономически худшего проекта и выбрали более продвинутый и безопасный РК-1000 с газовым охлаждением. Однако к середине 1969 года амбициозные цели по срокам ядерного строительства уже начинали уходить в тень. В Средмаше поняли, что при всех недостатках графито-водяного гиганта он может быть сооружен быстрее, чем более сложная модель с газовым охлаждением. Выбор вновь выпал на РБМК. Через шесть месяцев Виктора Брюханова вызвали в Министерство энергетики и электрификации и приказали строить два первых реактора РБМК-1000 Чернобыльской АЭС (International Atomic Energy Agency, INSAG7, 32–33; Schmid, Producing Power, 120–25).


[Закрыть].

Первый реактор РБМК на Ленинградской станции был запущен 21 декабря 1973 года, за день до того, как все энергетики в СССР отмечали свой профессиональный праздник[288]288
  Даты начала строительства реакторов РБМК в СССР см. в: Sich, “Chornobyl Accident Revisited,” 148.


[Закрыть]. Гордые отцы РБМК-1000, Анатолий Александров из Курчатовского института и Николай Доллежаль из НИКИЭТ, присутствовали на запуске. Уже шло строительство второго блока в Ленинграде, и строители начали подготовку площадок в Чернобыле и Курске. Но первый ленинградский реактор не успел выйти на полные мощности, когда стало ясно, что стремление разработчиков быстрее провести свое дитя от кульманов к полномасштабному производству обошлось дорого[289]289
  Первый блок Ленинградской АЭС вышел на полную проектную мощность спустя 11 месяцев после запуска, 1 ноября 1974 года (Schmid, Producing Power, 114).


[Закрыть]. Серьезные конструкторские недоработки преследовали РБМК с самого начала. Одни выявились сразу, другие – много позже.

Первая проблема возникла в связи с положительным паровым коэффициентом – в случае потери охладителя этот недостаток делал советские водно-графитовые реакторы подверженными неуправляемой цепной реакции, что на РБМК усугубилось из-за попыток удешевить процесс[290]290
  International Atomic Energy Agency, INSAG7, 35–37.


[Закрыть]. Чтобы РБМК мог конкурировать со станциями на ископаемом топливе, его сконструировали для максимизации выработки электричества на урановом топливе. Но только после запуска первого энергоблока на Ленинградской АЭС один из разработчиков обнаружил, что воздействие положительного парового коэффициента тем выше, чем больше сгорает топлива; чем дольше реактор эксплуатировался, тем сложнее становилось им управлять. Подходил к концу очередной трехлетний эксплуатационный цикл, реактор останавливали на профилактическое обслуживание, а РБМК становился наиболее непредсказуемым. В конструкцию внесли изменения, но нестабильность сохранялась. Ни Александров, ни Доллежаль не хотели исследовать эти проблемы и даже вникать в них полностью – в результате в руководствах по эксплуатации реактора не было анализа безопасности парового коэффициента реактивности. Результаты экспериментов в Ленинграде показали существенные отличия между теоретически предсказанным поведением реактора и тем, как он работал на деле. Но конструкторы решили не изучать эти результаты слишком пристально. Даже когда началась полномасштабная промышленная эксплуатация, никто не знал, как РБМК поведет себя в случае крупной аварии[291]291
  Там же, 37.


[Закрыть].

Второй недостаток реактора происходил от его колоссального размера. РБМК был настолько велик, что реактивность в одной части ядра имела лишь слабое отношение к реактивности в другой[292]292
  Там же, 6.


[Закрыть]. Операторам приходилось управлять им не как одним блоком, а как несколькими реакторами в одном. Один специалист сравнил это с многоквартирным домом, где одна семья могла праздновать веселую свадьбу, а соседи справлять поминки[293]293
  Вениамин Прянишников, интервью автору книги, Киев, 13 февраля 2006 года.


[Закрыть]. Отдельные горячие точки реактивности могли появляться в глубине активной зоны, где их трудно было обнаружить[294]294
  Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. C. 140; International Atomic Energy Agency, INSAG– 7, 39–40.


[Закрыть]. Проблема была особенно заметна при пуске и остановке: когда реактор работал на малой мощности, системы, предназначенные для определения реактивности активной зоны, оказывались ненадежными. В эти критические периоды инженеры, сидевшие за пультами в зале управления, становились практически слепы к тому, что происходило в активной зоне. Вместо того чтобы снимать показания с приборов, им приходилось определять уровень реактивности активной зоны, используя «опыт и интуицию»[295]295
  International Atomic Energy Agency, INSAG7, 4–5.


[Закрыть]. Это делало запуск и остановку самыми напряженными и непредсказуемыми стадиями эксплуатации РБМК.

Третий недостаток таился в сердце системы аварийной защиты реактора – последней линии обороны в случае аварии[296]296
  Там же, 43; Sich, “Chornobyl Accident Revisited,” 185. Первоначальная проектная документация РБМК предполагала использование семиметровых стержней СУЗ с семиметровым поглотителем и вытеснителем, пронизывающих активную зону сверху донизу в опущенном состоянии; 68 из них должны были служить стержнями системы аварийной защиты (САЗ). Но по окончательной схеме ни один из стержней не имел достаточной длины, чтобы полностью пронзить активную зону, а вместо 68 стержней САЗ осталось только 21. Для реакторов РБМК второго поколения число стержней САЗ было увеличено до 24, общее число стержней достигло 211.


[Закрыть]. Если операторы сталкивались с ситуацией, требующей экстренной остановки – например, с серьезной протечкой охладителя или неуправляемой реакцией, – они могли нажать кнопку аварийного глушения реактора, запустив последнюю стадию системы пятиступенчатого снижения мощности блока, известную под названием АЗ-5. Нажатие этой кнопки одновременно погружало в активную зону специальный комплект из 24 управляющих стержней из карбида бора, а также каждый из поднятых в это время автоматических или управляемых вручную стержней, заглушая цепную реакцию во всем реакторе. Однако механизм АЗ-5 не предусматривал резкую аварийную остановку[297]297
  International Atomic Energy Agency, INSAG7, 45.


[Закрыть]. Доллежаль и технологи из НИКИЭТ считали, что внезапное отключение электричества, вырабатываемого реактором, может быть разрушительным для работы советских энергосетей. Поэтому они разработали систему АЗ-5 только для постепенного снижения мощности реактора до нуля. Вместо использования специальных аварийных приводов система приводилась в действие теми же электрическими подъемниками, передвигавшими ручные стержни управления, которые операторы использовали в условиях нормальной эксплуатации для управления мощностью реактора. Начиная с полностью поднятого положения над реактором, стержням АЗ-5 требовалось от 18 до 21 секунды, чтобы целиком опуститься в ядро; конструкторы полагали, что медленная скорость стержней будет компенсирована их большим количеством[298]298
  Там же, 41.


[Закрыть]. Но в нейтронной физике 18 секунд – длительное время, вечность в ядерном реакторе с высоким положительным паровым коэффициентом.

Вдобавок к этому тревожному списку крупных конструктивных недостатков устройство реакторов страдало и от низкого качества работ, беды советской промышленности. Полный запуск ленинградского реактора № 1 был отложен почти на год после того, как топливные сборки застряли в своих каналах и их пришлось возвращать в Москву для повторных испытаний[299]299
  Schmid, Producing Power, 114.


[Закрыть]. Клапаны и измерители потока воды на других РБМК, используемые для управления критически важным потоком воды в каждом из более 1600 заполненных ураном каналов, оказались ненадежными, и операторы в зале управления часто не имели представления, до какой степени охлаждается реактор и охлаждается ли вообще[300]300
  Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. C. 140–141.


[Закрыть]. Аварии были неизбежны.

В ночь на 30 ноября 1975 года, чуть более чем через год после выхода 1-го энергоблока Ленинградской АЭС на полную рабочую мощность, его снова запускали после планового обслуживания, и он начал выходить из-под контроля[301]301
  Виталий Абакумов, бывший инженер Ленинградской АЭС, воспоминания об аварии см. в: Анализ причин и обстоятельств аварии 1975 года на 1-м блоке ЛАЭС (комментарий инженера-физика, участника и очевидца событий). 10 апреля 2013 года. http://accidont.ru/Accid75.html. См. также: Федуленко В. Версии аварии: мемуары участника и мнение эксперта. 19 сентября 2008 года. www.chernobyl.by/accident/28-versii-avarii-memuary-uchastnika-i-mnenie.html.


[Закрыть]. Была активирована система экстренной защиты АЗ-5, но прежде, чем цепная реакция остановилась, случилось частичное расплавление, уничтожив или повредив 32 топливные сборки и произведя выброс радиации в атмосферу над Финским заливом. Это была первая крупная авария с реактором типа РБМК, и Министерство среднего машиностроения назначило комиссию для расследования причин. Причиной разрушения единственного топливного канала назвали производственный дефект. Но комиссия знала иную причину: авария была результатом конструктивных недостатков, изначально присущих реактору РБМК, и это вызвало неуправляемое возрастание парового коэффициента[302]302
  Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. C. 161.


[Закрыть].

В Средмаше доклад комиссии положили под сукно[303]303
  Там же; International Atomic Energy Agency, INSAG7, 48–49.


[Закрыть]. Аварию скрыли. Операторам других РБМК не сообщили об ее истинных причинах. Тем не менее комиссия дала несколько важных рекомендаций: разработать новые правила безопасности на случай потери охладителя, проанализировать, что произойдет при резком увеличении содержания пара в активной зоне, сконструировать более быстродействующую систему аварийной защиты. Несмотря на очевидную срочность этих директив, ни одну из них разработчики не выполнили, а в Москве вскоре распорядились строить следующие реакторы. Через день после ленинградского расплавления Совмин СССР окончательно одобрил строительство второй пары реакторов РБМК-1000 в Чернобыле, доведя проектную мощность станции до внушительных 4000 мегаватт[304]304
  Постановление Совмина № 2638 Р вышло 1 декабря 1975 года (International Atomic Energy Agency, INSAG7, 33).


[Закрыть].

Первого августа 1977 года, через семь с лишним лет с того дня, когда Виктор Брюханов наблюдал, как забивают первый колышек в заснеженную землю на берегу Припяти, и на два года позже, чем планировалось, реактор № 1 Чернобыльской атомной электростанции наконец вышел в критическое состояние[305]305
  Николай Штейнберг, интервью автору книги, Киев, 28 мая 2017 года.


[Закрыть]. Молодые операторы станции испытывали гордость, готовясь дать первый ток с первой атомной станции Украины[306]306
  Копчинский и Штейнберг указывают эту дату в: Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. С. 116. Сведения по истории энергосетей Украины см. в: Денисевич К. Б. и др. Книга 4: Развитие атомной энергетики и объединенных энергосистем. Киев, Энергетика, 2011. http://energetika.in.ua/ru/books/book4/section2/section3.


[Закрыть]. Они оставались на своих постах днем и ночью, пока шла загрузка первых топливных сборок, реактор медленно выводили на полную мощность и, наконец, подключили генераторы к трансформаторам. В 20:10 27 сентября ученые и конструкторы Курчатовского института и НИКИЭТ разделили ликование работников станции: первое украинское ядерное электричество пошло по линиям напряжением 110 и 330 киловольт и влилось в советские энергосети. Вместе они спели куплет песни, который у атомщиков всего СССР считался гимном Советского Реактора: «А пока, а пока ток дают РБМК!»[307]307
  Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. С. 139–140. Предыдущие куплеты песни содержали саркастическое признание того, что более сложные реакторы ВВЭР, которые планировалось ввести в эксплуатацию, погрязли в производственных проблемах и задержках.


[Закрыть]

Но операторы Чернобыля вскоре обнаружили, что реактор, который они так обожали, был не склонен прощать ни одной ошибки. Нестабильность РБМК делала его настолько сложным в управлении, что от старших инженеров требовались не только умственные, но и физические усилия. Внося ежеминутно поправки, они не могли даже присесть и потели, словно копали траншею[308]308
  Штейнберг, интервью автору книги, 2015 год.


[Закрыть]. До них дошли слухи, что под Ленинградом инженеры РБМК удвоили число операторов и «играли дуэтом», чтобы справиться с управлением[309]309
  Там же; Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. С. 140.


[Закрыть]. Операторы так терзали пульт, что переключатели стержней управления постоянно выходили из строя и их нужно было менять. Когда один бывший офицер атомной подводной лодки сел за пульт 1-го энергоблока ЧАЭС, он был потрясен и колоссальными размерами реактора, и тем, насколько устаревшими были приборы.

«Как вы вообще управляете этим гигантским куском говна? – спросил он. – И что он делает у гражданских?»[310]310
  По воспоминаниям Георгия Рейхтмана, в то время практиканта на 1-м блоке ЧАЭС. Интервью автору книги, Киев, сентябрь 2015 года.


[Закрыть]

После первой плановой остановки реактора на обслуживание операторы Чернобыля обнаружили множество повреждений в извилистой системе трубопроводов РБМК: трубы охлаждения проржавели, циркониево-стальные соединения на топливных каналах разболтались, а системы защиты реактора от аварии при подаче воды просто не было – со временем инженерам ЧАЭС пришлось разработать и изготовить свою собственную[311]311
  Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. С. 140–142.


[Закрыть]. Тем временем в Москве конструкторы РБМК продолжали обнаруживать дальнейшие недостатки своего создания.

В 1980 году в НИКИЭТ провели закрытое исследование и определили девять главных недостатков конструкции и термогидравлических нестабильностей, нарушавших безопасность работы РБМК. В докладе говорилось, что аварии не просто возможны в редких и маловероятных условиях, но ожидаемы при постоянной эксплуатации[312]312
  Там же, 82.


[Закрыть]. Однако никакие изменения в конструкцию реактора не внесли и персонал станций о потенциальных опасностях не предупредили. В НИКИЭТ просто переписали руководства по эксплуатации для РБМК-1000. Видимо, после десятилетий безаварийной работы военных реакторов руководители НИКИЭТ и Курчатовского института считали, что толково написанного руководства достаточно, чтобы гарантировать ядерную безопасность. Разработчики предполагали, что если люди будут точно следовать новым правилам, то и действовать они будут так же быстро и безошибочно, как любая электромеханическая система безопасности станции.

Но персонал советских атомных электростанций, сталкиваясь с постоянно растущими производственными заданиями и постоянно ломающимся или негодным оборудованием, да к тому же обязанный отчитываться перед требовательными бюрократами, давно привык обходить или игнорировать правила, чтобы выполнять свою работу[313]313
  Schmid, Producing Power, 62–63; Read, Ablaze, 193.


[Закрыть]. Полученные из НИКИЭТ инструкции не были подробно изложены и пояснены. Одна из новых директив определяла минимальное число стержней управления, которые должны оставаться в активной зоне в любой момент, но при этом не подчеркивалось, что это ограничение на оперативный запас реактивности (ОЗР) является важнейшей мерой безопасности, нацеленной на предотвращение крупной аварии[314]314
  International Atomic Energy Agency, INSAG7, 72.


[Закрыть]. Не проинформированные, в чем состоит важность правил, операторы продолжали работать как прежде, не подозревая о потенциально катастрофических последствиях нарушения[315]315
  Там же, 48–50.


[Закрыть].

В то же время любая авария, произошедшая на атомной станции в Советском Союзе, по-прежнему приравнивалась к государственной тайне и скрывалась от специалистов даже на тех станциях, где она случилась.

Ранним вечером 9 сентября 1982 года Николай Штейнберг сидел в своем кабинете на третьем этаже между 1-м и 2-м блоками, над вентиляционной трубой, которую делили оба реактора ЧАЭС[316]316
  Доклад КГБ по этому происшествию, написанный на следующий день, приводится в: Из архивов / Под ред. Ю. Данилюка. Документ № 9: «Доклад УКГБ по Киеву и Киевской области Второму главному управлению КГБ СССР и КГБ УССР касательно аварийной остановки реактора 1-го блока Чернобыльской АЭС 9 сентября 1982 года», 10 сентября 1982 года.


[Закрыть],[317]317
  Штейнберг, интервью автору книги, 2015 год.


[Закрыть]. Штейнберг, приветливый 35-летний мужчина с короткой бородкой, работал на Чернобыльской станции с 1971 года. Он приехал сюда сразу по окончании Московского энергетического института, это был человек из новой породы атомщиков – с горящими глазами и дипломом по ядерной теплогидравлике. Он изучал принципы работы РБМК в институте прежде, чем первый реактор был построен, видел, как растут два блока станции, и сейчас был начальником турбинного цеха 3-го и 4-го энергоблоков. И сейчас, увидев, что из вентиляционной трубы идет пар, Штейнберг знал, что это означает неприятности: по меньшей мере разрыв трубки в реакторе и выброс радиации.

Он дозвонился до смены 1-го блока, чтобы предупредить операторов о необходимости отключения реактора, но начальник смены отмахнулся от его слов. Штейнберг настаивал на своем, начальник повесил трубку. Штейнберг собрал свой персонал, ожидая вызова на аварию. Но никто не позвонил. Так прошло почти шесть часов, в полночь он и его люди сели по машинам и поехали обратно в Припять.

Вернувшись на работу следующим утром, Штейнберг услышал, что на 1-м блоке в самом деле были проблемы – больше он, несмотря на свой пост и опыт, ничего выяснить не смог. Директор Брюханов и главный инженер станции с самого начала настаивали на своем: что бы ни случилось на станции – выброса радиации не было, а местные офицеры КГБ приняли меры по «предотвращению распространения панических, провокационных слухов и других негативных заявлений»[318]318
  Предполагаемое отсутствие выбросов радиации отмечается в докладе КГБ от 13 сентября 1982 года, см.: Из архивов / Под ред. Ю. Данилюка. Документ № 10: «Доклад УКГБ по Киеву и Киевской области в КГБ СССР и КГБ УССР касательно результатов предварительного расследования причин аварийной ситуации на Чернобыльской АЭС 9 сентября 1982 года», 13 сентября 1982 года. Факт, что выброс радиации все же произошел, отмечается КГБ 14 сентября. См.: Информационное сообщение КГБ УССР о количестве иностранцев из капиталистических и развивающихся стран в УССР, ОУНовских боевиках в Англии, последствиях аварии на АЭС на 14 сентября 1982 года. 14 сентября 1982 года. http://avr.org.ua/index.php/viewDoc/24447.


[Закрыть]. Фактически же радиоактивное заражение, разносимое ветром и дождем, достигло Припяти и распространилось на 14 км от станции[319]319
  Из архивов / Под ред. Ю. Данилюка. Документ № 12: «Доклад УКГБ по Киеву и Киевской области в КГБ СССР и КГБ УССР касательно радиоактивного загрязнения промышленной площадки Чернобыльской АЭС вследствие аварии 9 сентября 1982 года», 14 сентября 1982 года, и документ № 13: «Доклад начальника УКГБ по Киеву и Киевской области Председателю КГБ УССР касательно радиационной ситуации сложившейся на промплощадке Чернобыльской АЭС вследствие аварии 9 сентября 1980 года», 30 октября 1982 года; Виктор Ковтуцкий, главный бухгалтер управления строительства Чернобыля, интервью автору книги, Киев, апрель 2016 года; Есаулов А. Город, которого нет. С. 19.


[Закрыть]. Оно включало йод-131, частицы топлива – двуокиси урана и горячие частицы, содержавшие цинк-65 и циркон-ниобий-95, что говорило о частичном разрушении активной зоны реактора. Уровень радиации в деревне Чистогаловка, в 5 км от станции, был в сотни раз выше нормы. Но команда из Союзатомэнерго – руководящей организации по атомной энергетике в СССР – оспорила эти сведения. Зараженные площади в непосредственной близости к станции просто пролили водой и засыпали грунтом и листвой. В Припяти грузовики для обеззараживания полили улицы пеной, на проспекте Ленина по-тихому уложили новый асфальт.

Последовавшее расследование выявило, что на 1-м блоке случилось частичное расплавление. Когда реактор вернули в эксплуатацию после обслуживания, один из капризных клапанов охлаждения остался закрытым, урановое топливо в канале перегрелось, и канал разорвало[320]320
  Read, Ablaze, 43–44.


[Закрыть]. Никто не погиб, но на устранение повреждения ушло восемь месяцев. Рабочие носили графитные блоки ведрами и подверглись значительному облучению[321]321
  Андрей Глухов, интервью автору книги, Славутич, 2015 год.


[Закрыть]. Главный инженер принял вину на себя, был понижен в должности и переведен на работу в Болгарию. Аварии присвоили гриф «совершенно секретно», и все непосредственно причастные к ней лица подписали в КГБ обязательство о неразглашении[322]322
  Интервью со Штейнбергом и Глуховым.


[Закрыть]. Николай Штейнберг узнал правду о том, что случилось, только годы спустя[323]323
  Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. С. 141; Штейнберг, интервью автору книги, 2015 год.


[Закрыть].

Впоследствии на других советских атомных станциях произойдут и более серьезные аварии – и все их скроют. В октябре 1982 года на Армянской АЭС близ города Мецамор взорвался генератор, турбинный зал сгорел. Чтобы спасти активную зону, аварийную бригаду пришлось везти с Кольского полуострова, из-за Полярного круга[324]324
  Grigori Medvedev, The Truth About Chernobyl, 19 and 44–45.


[Закрыть]. Не прошло и трех лет, как при запуске реактора на Балаковской АЭС взорвался перепускной клапан. Перегретый пар температурой 300 °С ворвался в кольцевые помещения вокруг корпуса реактора. Четырнадцать человек сварились заживо. Обе эти аварии были скрыты, и до операторов на других станциях дошли только слухи да неясные намеки в газете «Правда»[325]325
  Интервью со Штейнбергом, Глуховым и Купным; Grigori Medvedev, The Truth About Chernobyl, 19.


[Закрыть].

Однако самое опасное сокрытие снова произошло внутри НИКИЭТ, центрального ядерного конструкторского бюро в Москве, где РБМК был задуман. В 1983 году, помимо множества уже выявленных недостатков реактора, разработчики узнали еще об одном – курьезной ошибке в конструкции стержней системы аварийной защиты АЗ-5. Первые убедительные свидетельства появились во время физического запуска двух новейших реакторов РБМК, добавленных в советскую сеть: 1-го блока Игналинской АЭС в Литве и 4-го блока в Чернобыле.

Проводя испытания до начала эксплуатации реакторов, инженеры в Игналине и Чернобыле заметили небольшой, но тревожный сбой. Когда они включали кнопку экстренной остановки АЗ-5, чтобы заглушить реактор, стержни управления начинали опускаться, но вместо постепенного завершения работы возникал противоположный эффект: на какой-то момент мощность реактора возрастала. Специалисты обнаружили, что величина этого «концевого эффекта» зависела от условий внутри реактора при начале глушения – в особенности от ОЗР (оперативного запаса реактивности), величины, показывающей, сколько из 211 стержней управления выдвинуты из активной зоны реактора[326]326
  ОЗР (оперативный запас реактивности) показывал общее число стержней управления – или их эквивалента по поглощающей мощность способности – вставленных в активную зону реактора на любой данный момент. Например, ОЗР, равный 30, мог означать 30 полностью опущенных стержней, 60 стержней, вставленных до половины длины, или 120 вставленных на четверть.


[Закрыть]. Если в начале остановки вдвинутыми оставались более 30 стержней, механизм АЗ-5 работал, как положено, и реактор останавливался быстро и безопасно[327]327
  International Atomic Energy Agency, INSAG7, 39–43.


[Закрыть]. Если общее число вдвинутых стержней было менее 30, поведение реактора при аварийной остановке становилось все более непредсказуемым и система АЗ-5 с трудом выполняла свою задачу. Когда вдвинуты были только 15 стержней, техники увидели, что начальное замедление деления в реакторе было незначительным, и потребовалось шесть секунд, прежде чем реактивность стала снижаться. А при некоторых обстоятельствах, когда в активной зоне оставалось семь или менее стержней, нажатие кнопки АЗ-5 могло не остановить реактор, а, наоборот, запустить неуправляемую цепную реакцию. Если бы это случилось, рост мощности реактора после запуска АЗ-5 мог быть так велик, что реакцию уже невозможно было бы остановить – до полного уничтожения реактора.

Причина концевого эффекта объяснялась устройством самих стержней, ненамеренным желанием НИКИЭТ «сберечь нейтроны» и сделать эксплуатацию реактора более экономичной[328]328
  Штейнберг, интервью автору книги, 2017 год; Sich, “Chornobyl Accident Revisited,” 159.


[Закрыть]. Как и все стержни ручного управления, используемые для управления реактором в рабочем режиме, аварийные стержни АЗ-5 содержали карбид бора, нейтронный «яд», который поглощает медленные нейтроны для замедления цепной реакции[329]329
  Штейнберг, интервью автору книги, 2017 год; Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. С. 144; International Atomic Energy Agency, INSAG7, 42–44, 90n24. The letter (ref. no. 33–08/67) was dated December 23, 1983.


[Закрыть]. Но, даже будучи полностью выдвинутыми из своих заполненных водой каналов, концы стержней должны были оставаться наготове на самой границе активной зоны реактора – там, где, если они содержали карбид бора, они бы имели отравляющее воздействие, создавая небольшую, но постоянную потерю мощности реактора. Чтобы этого не случилось, на концах стержней имелся небольшой участок графита, замедлителя нейтронов, который облегчает распад. Когда происходило аварийное отключение и стержни погружались в каналы управления, графит замещал поглощающую нейтроны воду, что приводило к начальному увеличению реактивности ядра. Только когда более длинная часть стержня, заполненная бором, вслед за графитом вдвигалась в канал, начиналось снижение реактивности.

Это была абсурдная и тревожная инверсия роли устройства безопасности – как если бы педали в автомобиле подсоединили наоборот и нажатие на тормоз разгоняло бы машину вместо того, чтобы замедлять. Инженеры еще поэкспериментировали и подтвердили, что концевой эффект стержней мог вызвать локальную критичность в нижней части гигантской активной зоны РБМК – особенно если запускали систему АЗ-5, когда реактор работал на менее чем половинной мощности.

Встревоженный начальник отдела ядерных реакторов Курчатовского института сообщил в НИКИЭТ об аномалиях в системе АЗ-5 и необходимости изучить их более пристально. Он предупреждал: «Кажется вероятным, что более тщательный анализ выявит и другие опасные ситуации». Николай Доллежаль, главный конструктор НИКИЭТ, ответил пустыми заверениями: о проблеме знают, меры принимаются. Но они не принимались[330]330
  На межведомственном совещании 1983 года, которое проводил Александров, Ефим Славский с яростью отреагировал на завязавшуюся дискуссию о недостатках РБМК. Его выступление помогло «закрыть пути серьезного обсуждения этого типа реактора», вспоминает присутствовавший на этом совещании Георгий Копчинский, тогда заведующий сектором атомной энергии ЦК КПСС. См.: Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. С. 145. Подробнее о неспособности устранить известные недостатки конструкции РБМК см.: Карпан Н. Чернобыль: Месть мирного атома. Киев: CHP Country Life, 2005. С. 399–404.


[Закрыть]. Хотя некоторые частичные модификации системы АЗ-5 были одобрены, они оказались дорогостоящими и неудобными и выполнялись частично, на одном реакторе за другим[331]331
  INSAG7 (45) сообщает, что модификация стержней управления предлагалась НИКИЭТ еще в 1977 году, но была применена только на нескольких реакторах РБМК. Копчинский отмечает, что идея пришла с Курской АЭС и «никогда не входила в чертежи реактора». Вместо этого изменения для каждого блока РБМК требовали индивидуального подтверждения НИКИЭТ, процесса, который «тянулся месяцами» (Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. С. 144).


[Закрыть]. Постепенно было назначено внесение изменений в блоки 1, 2 и 3 ЧАЭС. 1-й блок, уже близкий к завершению, должен был пройти первое плановое обслуживание в апреле 1986 года.

НИКИЭТ разослал уведомления об эффекте положительной реактивности при остановке руководителям всех станций с реакторами РБМК. Но, утонув в потоках бюрократических документов, скрытые завесой секретности, эти новости так и не дошли до операторов реакторов[332]332
  Штейнберг, интервью автору книги, 2015 год; Алексей Бреус, интервью автору книги, Киев, июль 2015 года; Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. С. 144; Андрей Глухов вспоминал, что отдел ядерной безопасности ЧАЭС получил документ, извещающий их о концевом эффекте в 1983 году, но документ предназначался для ограниченного распространения, в руководства по эксплуатации реактора упоминания этого феномена не были внесены (Глухов, телефонное интервью, июль 2018 года).


[Закрыть]. Тем не менее, по мнению Анатолия Александрова и остальных руководителей ядерной отрасли, сомнительный РБМК-1000 – национальный советский реактор – имел лишь временные недостатки. На тот момент, когда Виктор Брюханов в последний день 1983 года поставил окончательную подпись, подтверждая завершение строительства 4-го энергоблока АЭС имени В. И. Ленина, мир говорил всего об одной ядерной аварии[333]333
  Дата ввода в эксплуатацию 4-го энергоблока подтверждена Николаем Фоминым, главным инженером ЧАЭС. См.: Karpan, From Chernobyl to Fukushima, 143.


[Закрыть]. И это унижение легло на Соединенные Штаты.

Ранним утром 28 марта 1979 года пригоршня маленьких, меньше горчичных зерен, шариков смолы, предназначенных для очистки воды, закупорила клапан во вторичном контуре охлаждения реактора № 2 АЭС Три-Майл-Айленд возле Гаррисберга в штате Пенсильвания[334]334
  Краткое описание аварии см. Mahaffey, Atomic Accidents, 342–50, and Mahaffey, Atomic Awakening, 314–317. Подробнее см. доклад: Mitchell Rogovin and George T. Frampton Jr. (NRC Special Inquiry Group), Three Mile Island: A Report to the Commissioners and to the Public (Washington, DC: Government Printing Office, 1980).


[Закрыть]. В следующие 24 часа цепочка мелких неисправностей оборудования и человеческих ошибок привела к серьезной потере охладителя и частичному обезвоживанию и обнажению активной зоны реактора. Активная зона начала плавиться, и это загрязнило здание биологической защиты тысячами литров радиоактивной воды. У персонала не было другого выбора, и радиоактивные газы были выброшены прямо в атмосферу. Хотя от выброса никто не пострадал – облако короткоживущих изотопов инертных газов отнесло в Атлантический океан, – новости об аварии вызвали панику. На дорогах трех штатов возникли пробки, когда 135 000 человек покинули свои дома в Пенсильвании. Президент Джимми Картер, служивший некогда инженером-ядерщиком в Военно-морском флоте США и понимавший, чего ждать от таких аварий, – прибыл на место происшествия. Международное антиядерное движение, собравшее немало приверженцев, не могло и ожидать жупела страшнее, чем сорвавшаяся с привязи опасная технология. В Соединенных Штатах развитие ядерной энергетики, и без того уже подорванное ростом расходов на строительство и опасениями широкой публики, практически остановилось в одночасье.