Текст книги "История аварий и катастроф"

11. Аварии на атомных электростанциях и хранилищах отработанного ядерного топлива

Негативными последствиями аварий на АЭС и ОЯТ является выброс в атмосферу и на прилегающую к объекту территорию радиоактивных веществ с очень большим сроком распада. От радиации страдает фауна, флора и вообще все живое. К поражающим факторам можно также отнести ударную волну, световое излучение, проникающую радиацию, радиоактивное загрязнение местности и др.

11.1. История создания АЭС

В 1894 г. Робер Сесил, бывший премьер-министр Великобритании, в своем обращении к Британской ассоциации содействия научному прогрессу, перечисляя нерешенные проблемы науки, остановился на вопросе: что же действительно представляет собой атом – существует он на самом деле или является лишь теорией, пригодной для объяснения некоторых физических явлений; какова его структура?

В США любят говорить, что атом – уроженец Америки, но это не так.

На рубеже ХIX и ХХ вв. активно занимались этой проблемой главным образом европейские ученые. Английский ученый Томсон предложил модель атома, который представляет собой положительно заряженное вещество с вкрапленными электронами. Француз Беккераль открыл радиоактивность в 1896 г. Он показал, что все вещества, содержащие уран, радиоактивны, причем радиоактивность пропорциональна содержанию урана.

Французы Пьер Кюри и Мария Складовская-Кюри открыли радиоактивный элемент радий в 1898 г. Они сообщили, что им удалось из урановых отходов выделить некий элемент, обладающий радиоактивностью и близкий по химическим свойствам к барию. Радиоактивность радия примерно в 1 млн раз больше радиоактивности урана.

Англичанин Резерфорд в 1902 г. разработал теорию радиоактивного распада, в 1911 г. он же открыл атомное ядро и в 1919 г. наблюдал искусственное превращение ядер.

В 1937 г. Ирен Жолио-Кюри открыла процесс деления урана. У Ирен Кюри и ее ученика-югослава П. Савича результат получился невероятный: продуктом распада урана был лантан – 57-й элемент, расположенный в середине таблицы Менделеева.

В начале 40-х г. ХХ вв. группой ученых в США были разработа-о взрыва. Первый ны физические принципы осуществления ядерног взрыв произведен на испытательном полигоне в Аламогордо 16 июля 1945 г. В августе 1945 г. две атомные бомбы мощностью около 20 кт каждая были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки.

Вскоре ядерное оружие было создано в СССР группой ученых во главе с академиком Курчатовым. В 1947 г. Советское правительство заявило, что для СССР больше нет секрета атомной бомбы.

В настоящее время секретом ядерного оружия обладают кроме России и США также Франция, Германия, Великобритания, Китай, Пакистан, Индия, Италия.

Днем рождения атомной промышленности в России можно считать 12 апреля 1943 г., когда было подписано Постановление Правительства о создании в Москве Лаборатории № 2 АН СССР, впоследствии ставшей Институтом атомной энергии. Первая в мире атомная электростанция была построена и введена в эксплуатацию 27 июня 1954 г. в г. Обнинске Калужской области. Создание этой станции было первой попыткой использовать атомную энергию в мирных целях.

Открыв эру атомной энергетики, Советский Союз тем не менее активно начал развивать это направление только с середины 1970-х гг. Это объяснялось тем, что относились в то время к строительству атомных электростанций хотя и позитивно, но достаточно сдержанно.

Первая АЭС в Обнинске имела мощность 5 МВт, но уже на начало 1989 года было построено 46 энергоблоков АЭС общей мощностью 35,4 ГВт. Вместе с тем доля АЭС в общем объеме произведенной электроэнергии составила около 12 %, что, однако, позволило СССР выйти по этому показателю на 3-е место в мире.

К началу 1988 г. в мире существовало 417 атомных реакторов и 120 еще строилось. Вклад АЭС в выработку энергии для Франции составил 70 %, Бельгии – 66 %, Южной Кореи – 53 %, Тайваня – 48,5 %. Кроме ядерных реакторов было создано 326 исследовательских ядерных установок, реакторы установлены на ледоколах, спутниках, подводных лодках. Это свидетельствует о том, что атомная энергетика прочно входит в нашу жизнь со своими плюсами и минусами.

Минусы в виде аварий и даже катастроф стали проявляться за рубежом и в СССР уже с 1957 г.

В 1957 г. на заводе Селлафильд (Уиндскайл) в Англии по регенерации ядерного топлива произошел взрыв. В результате загрязнения погибли 13 человек, более 260 заболели острой и хронической лучевой болезнью.

В 1966 г. в Испании столкнулись 2 американских военных самолета с ракетами на борту. Одному пришлось сбросить 4 атомные бомбы. К счастью, взрыва не было, но в результате выбросов погибли посевы сельскохозяйственных культур, пришлось вывезти 1,5 тыс. т почвы для захоронения.

В 1979 г. на АЭС Тримайленд в г. Гаррисбург (Пенсильвания) также произошла крупная авария.

Но самая крупная по своим масштабам и последствиям катастрофа произошла 26 апреля 1986 г. на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС), описания которой не было ни в одном справочнике по аварийным случаям на АЭС. Прошло уже много лет, но она все еще напоминает о себе цезиевыми пятнами, преждевременными смертями, тяжкими болезнями и горем матерей, которые потеряли своих сыновей в битве с реактором. И будет долго еще напоминать, пока цезий не подвергнется полному распаду, а это – десятки лет…

11.2. Примеры аварий на АЭС и хранилищах отработанного топлива

Список наиболее значимых ядерных аварий столетия приведен в табл. 11.1, а ядерных инцидентов, произошедших в России в 1992– 1994 гг., – в табл. 11.2.

Таблица 11.1

Наиболее значительные ядерные аварии столетия

Окончание табл. 11.1

Таблица 11.2

Ядерные инциденты, произошедшие в России в 1992–1994 гг.

Окончание табл. 11.2

Авария на комбинате «Маяк» в Челябинске-40 29 сентября 1957 г

Близ Кыштыма 29 сентября 1957 г. в 16 ч 22 мин по местному времени на радиохимическом заводе по выделению плутония взорвалась одна из емкостей-хранилищ высокоактивных отходов. Взрыв полностью разрушил емкость из нержавеющей стали, содержавшую 70–80 т отходов и находившуюся в бетонном каньоне на глубине до 10 м, сорвал и отбросил на 25 м бетонную плиту перекрытия каньона. Из хранившихся в емкости отходов, имеющих радиоактивность 20 МКи, 10 % было поднято в воздух на высоту до 1 км. Остальную часть отходов взрыв разбросал вокруг емкости. В результате образовалось радиоактивное облако, которое перемещалось в северо-северовосточном направлении и обусловило радиоактивное загрязнение части территории Челябинской, Свердловской и Тюменской областей. Загрязненные территории впоследствии получили название Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС) [63].

В 22 ч по московскому времени, или 0 ч по местному, 30 сентября радиоактивное облако достигло территории Тюмени. В 3 ч ночи 30 сентября был полностью завершен процесс формирования радиоактивного следа. На третий день после аварии 2 октября из Москвы прибыла комиссия во главе с министром среднего машиностроения Е.П. Славским.

Емкость представляла собой цилиндр из нержавеющей стали в бетонной рубашке, заглубленной на 10–12 м и закрытой металлическими фермами и крышкой, заваленной бетоном и грунтом.

Взрыв произошел в емкости для радиоактивных отходов, которая была построена в 1950-х гг.

В конце сентября 1957 г. на одной из «банок» произошла серьезная поломка в системе охлаждения и одновременный сбой в системе контроля, а далее взрыв.

Официальная версия взрыва: из-за выхода из строя системы охлаждения произошел взрыв емкости объемом 300 м³, где содержалось около 80 м³ высокорадиоактивных ядерных отходов. Емкость была разрушена, бетонное перекрытие толщиной 1 м массой 160 т отброшено в сторону, в атмосферу было выброшено около 20 млн Ки радиоактивных веществ.

В течение 10–11 ч радиоактивные вещества выпали на протяжении 300–350 км от места взрыва. В зоне радиационного загрязнения оказалась территория нескольких предприятий комбината «Маяк», военный городок, пожарная часть, колония заключенных и далее территория площадью 23 тыс. км² с населением 270 тыс. человек в 217 населенных пунктах трех областей. Сам Челябинск-40 не пострадал.

В Советском Союзе факт взрыва на химкомбинате «Маяк» впервые подтвердили в июле 1989 г. на сессии Верховного Совета СССР.

В течение длительного времени в Советском Союзе об этой крупной аварии ничего не сообщалось. Сведения скрывались официальными властями от населения страны и от жителей Уральского региона, оказавшегося в зоне радиоактивного загрязнения. Однако скрыть полностью аварию 1957 г. оказалось практически невозможно прежде всего из-за большой площади загрязнения радиоактивными веществами и вовлечения в сферу послеаварийных работ значительного числа людей, многие из которых разъехались потом по всей стране.

За рубежом факт аварии 1957 г. на Урале стал известен достаточно скоро. Впервые об аварии в СССР сообщила 13 апреля 1958 г. копенгагенская газета «Берлингске Тиденде». Но это сообщение оказалось неточным. В нем утверждалось, что произошла какая-то авария во время советских ядерных испытаний в марте 1958 г. Природа аварии не была известной. Несколько позже в докладе Национальной лаборатории США, расположенной в Лос-Аламосе, появилось предположение о том, что в Советском Союзе якобы произошел ядерный взрыв во время больших военных учений. Спустя 20 лет (в 1976 г.) Жорес Медведев, известный советский диссидент, ученый-биолог, сделал первое краткое сообщение об аварии на Урале в английском журнале «Нью-Сайентист», вызвавшее на Западе большой резонанс [64].

Авария на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г

Авария на Чернобыльской АЭС по своим долговременным последствиям явилась крупнейшей катастрофой современности. Были и другие аварии, связанные с атомной энергетикой.

В США самая большая авария, которая называется предупреждением о Чернобыле, случилась в 1979 г. в шт. Пенсильвания.

В Советском Союзе в какой-то мере предтечей Чернобыля можно считать аварию 1957 г. в производственном объединении «Маяк» на р. Теча.

В ночь на 26 апреля 1986 г. произошло разрушение реактора № 4 Чернобыльской АЭС (рис. 11.1, 11.2), пожар и огромный радиоактивный выброс. Два последовательных взрыва привели к полному разрушению активной зоны, разгерметизации реакторного пространства и большей части тепловыделяющих элементов, обрушению перекрытий здания реактора. Обломки графитового замедлителя нейтронов и фрагменты топливных сборок были выброшены за пределы энергоблока на соседние кровли энергоблока № 3 и прилегающую территорию. Началось интенсивное горние графита в шахте реактора. Возникли локальные очаги горения, угрожавшие реактору энергоблока № 3.

Рис. 11.1. Четвертый блок Чернобыльской АЭС после разрушения

Рис. 11.2. Снимок Чернобыльской АЭС в 1986 г. Разрушения от взрыва и пожара реактора № 4

Ценой смертельного переоблучения пожарных локальные очаги были ликвидированы, но продолжалось горение и выброс радиации.

Летом 1987 г. было принято решение о захоронении по месту так называемого «рыжего леса» – соснового массива в ближней зоне АЭС, расположенного на радиоактивном следе и погибшего под действием облучения.

Чернобыльское загрязнение охватывает территории проживания около 4 млн чел. в России. По сведениям Б. Н. Порфирьева (1990 г.), радиоактивному заражению в той или иной мере подверглась территория в радиусе более 2 тыс. км, охватывающая около 20 государств, в том числе в бывшем СССР – 11 областей, в которых проживало 17 млн человек.

Основные принципы работы АЭС. На Чернобыльской АЭС установлены ядерные реакторы РБМК-1000. Реактор этого типа был спроектирован более 30 лет назад и использовался в СССР на нескольких электростанциях. Тепловая мощность каждого реактора составляет 3 200 МВт. Имеется два турбогенератора электрической мощностью по 500 МВт каждый (общая электрическая мощность энергоблока – 1 000 МВт).

Топливом для РМБК служит слабообогащенная по урану-235 двуокись урана. В исходном для начала процесса состоянии каждая ее тонна содержит примерно 20 кг ядерного горючего – урана-235. Стационарная загрузка двуокиси урана в один реактор равна 180 т. В реактор помещается ядерное горючее в виде тепловыделяющих элементов – твэлов. Последние представляют собой трубку из циркониевого сплава, куда помещаются таблетки цилиндрической формы двуокиси урана. Твэлы размещают в активной зоне реактора в виде так называемых тепловыделяющих сборок, объединяющих по 18 твэлов. Эти сборки, а их около 1 700 шт., помещаются в графитовую кладку, для чего в ней сделаны технологические каналы. По ним же циркулирует и теплоноситель. В РМБК это вода, которая в результате теплового воздействия от происходящей в реакторе цепной реакции доводится до кипения, и пар, который через технологические магистрали подается на турбогенераторы, непосредственно вырабатывающие электроэнергию. Круговорот воды в реакторе осуществляется главными циркуляционными насосами (их восемь – шесть работающих и два резервных).

Конструкторами РМБК предусматривалось, что реактор должен иметь ряд противоаварийных систем. Это система управления и защиты реактора, включающая в себя 211 твердых стержней-поглотителей, и аппаратура контроля за уровнем и распределением нейтронного потока. Она обеспечивает пуск, ручное и автоматическое регулирование мощности, плановую и аварийную остановки реактора. Последняя автоматически осуществляется по сигналам аварийной защиты или при нажатии кнопки.

На 25 апреля 1986 г. 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 (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. Режим «выбега» позволял бы использовать кинетическую энергию ротора турбогенератора для обеспечения электропитанием питательных (ПЭН) и главных циркуляционных насосов (ГЦН) в случае обесточивания электроснабжения собственных нужд станции.

Хронология событий 25 апреля 1986 г.:

1 ч 0 мин – согласно графику остановки реактора на планово-предупредительный ремонт персонал приступил к снижению мощности аппарата, работавшего на номинальных параметрах;

14 ч 0 мин – в соответствии с программой испытаний отключается система аварийного охлаждения реактора. Поскольку реактор не может эксплуатироваться без системы аварийного охлаждения, его необходимо было остановить, но разрешение на глушение аппарата не было дано – и реактор продолжал работать без системы аварийного охлаждения (САОР);

23 ч 10 мин – получено разрешение на остановку реактора. Началось снижение его тепловой мощности до 1 000–700 МВт в соответствии с программой испытаний, но оператор не справился с управлением, в результате чего мощность аппарата упала почти до 0. В таких случаях реактор должен глушиться, но персонал не посчитался с этим требованием. Начали подъем мощности;

1 ч 20 мин – для удержания мощности реактора из него были выведены стержни автоматического регулирования, что нарушает строжайший запрет работать на реакторе без определенного запаса стержней – поглотителей нейтронов. В тот момент в реакторе находилось только шесть стержней, что примерно вдвое меньше предельно допустимой величины;

1 ч 23 мин – оператор закрыл клапаны турбогенератора. Подача пара прекратилась. Начался «выбег» турбины. В момент отключения второго турбогенератора должна была сработать еще одна система защиты по остановке реактора, но персонал отключил ее, чтобы повторить испытания, если первая попытка не удастся. В результате возникшей ситуации реактор попал в неустойчивое состояние, что привело к появлению положительной радиоактивности и разогреву реактора;

1 ч 23 мин 40 с – начальник смены 4-го энергоблока, поняв опасность ситуации, дал команду нажать кнопку самой эффективной аварийной защиты. Поглощающие стержни пошли вниз, но через несколько секунд остановились. Попытка ввести их в реакторную зону не удалась. Реактор вышел из-под контроля. Произошел взрыв.

Причины аварии. Существуют по крайней мере два различных подхода к объяснению причин чернобыльской аварии, которые можно назвать официальными, а также несколько альтернативных версий разной степени достоверности.

Государственная комиссия, сформированная в СССР для расследования причин катастрофы, возложила основную ответственность за нее на оперативный персонал и руководство ЧАЭС.

Утверждалось, что авария явилась следствием маловероятного совпадения ряда нарушений правил и регламентов эксплуатационным персоналом, а катастрофические последствия приобрела из-за того, что реактор был приведен в нерегламентное состояние.

Грубые нарушения правил эксплуатации АЭС, совершенные ее персоналом, согласно этой точке зрения, заключаются в следующем:

• проведение эксперимента «любой ценой», несмотря на изменение состояния реактора;

• вывод из работы исправных технологических защит;

• замалчивание масштаба аварии в первые дни руководством ЧАЭС.

Однако в 1991 г. комиссия Госатомнадзора СССР заново рассмотрела этот вопрос и пришла к заключению, что «начавшаяся из-за действий оперативного персонала чернобыльская авария приобрела неадекватные им катастрофические масштабы вследствие неудовлетворительной конструкции реактора». Кроме того, комиссия проанализировала действовавшие на момент аварии нормативные документы и не подтвердила некоторые из ранее выдвигавшихся в адрес персонала станции обвинений.

Основными факторами, внесшими «вклад» в возникновение аварии, INSAG-7 считает следующее:

• несоответствие реактора нормам безопасности и опасные конструктивные особенности;

• низкое качество регламента эксплуатации в части обеспечения безопасности;

• неэффективность режима регулирования и надзора за безопасностью в ядерной энергетике, общая недостаточность культуры безопасности в ядерных вопросах как на национальном, так и на местном уровне;

• отсутствие эффективного обмена информацией по безопасности как между операторами, так и между операторами и проектировщиками (персонал не обладал достаточным пониманием особенностей станции, влияющих на безопасность);

• ряд ошибок персонала и нарушиение существующих инструкций и программы испытаний.

Единой версии причин аварии, с которой было бы согласно все экспертное сообщество специалистов в области реакторной физики и техники, не существует. Обстоятельства расследования аварии были таковы, что (и тогда, и теперь) судить о ее причинах и следствиях приходится специалистам, чьи организации прямо или косвенно несут часть ответственности за нее. В этой ситуации радикальное расхождение во мнениях вполне естественно.

Двадцатилетняя годовщина чернобыльской аварии породила всплеск активности научной, политической и других категорий общественности. Появился целый ряд статей, гипотез относительно взглядов на обстоятельства и причины чернобыльской аварии. Рассмотрим в качестве примера отдельные выдержки из статьи Б.И. Горбачева, Ю.П. Соломина «Чернобыльская авария. Эволюция взглядов на обстоятельства и причины», опубликованной в «Отечественных записках. Катастрофы века».

«Три точки зрения и еще одна, но очень важная [65]. О причинах и обстоятельствах чернобыльской аварии написано много. И научно разумного, и спорного, и даже фантастического, начиная от подложенной в реактор атомной бомбы и кончая экстрасенсорным воздействием инопланетян на мозги дежурной смены. Сейчас разными авторами предложено уже свыше 110 версий. Однако из них научно разумных, хотя и не бесспорных по ряду принципиальных моментов, к настоящему моменту можно назвать всего три.

Первая выражена в докладе о чернобыльской аварии, представленном от СССР в МАГАТЭ в 1986 г. В нем четко прослеживается мысль, что дежурный персонал 6 раз грубо нарушил правила безопасной эксплуатации реактора, загнал реактор в неуправляемое состояние, отключил почти все средства аварийной защиты реактора, из-за чего реактор пошел в разгон и взорвался. Из материалов следовало, что сам реактор, в общем-то, хорош, а авария произошла из-за непрофессиональных действий персонала.

В 1991 г. комиссия, образованная Госатомнадзором, связала причины чернобыльской аварии с наличием на концах управляющих стержней длинных графитовых вытеснителей вод, последние поглощают нейтроны хуже, чем вода, поэтому их одновременный ввод в активную зону после нажатия кнопки А3-5, вытеснив воду из каналов СУЗ, внес такую дополнительную положительную реактивность, что оставшиеся 6–8 “эффективных” стержней уже не смогли ее скомпенсировать. Из материалов следовало, что в аварии виноваты создатели реактора, которые придумали эти вытеснители, а дежурный персонал не виноват.

В 1992 г. специальная группа МАГАТЭ рассмотрела материалы по чернобыльской аварии, представленные ей на официальном государственном уровне, и согласилась с тем, что движение управляющих стержней в активную зону реактора могло вызвать в реакторе неуправляемую цепную реакцию. И консенсус с мировой атомной общественностью вроде бы был найден.

Шли годы. Обе стороны оставались при своем мнении. В результате сложилось какое-то странное положение, когда две солидные официальные государственные комиссии изучали фактически одни и те же материалы, а пришли к диаметрально противоположным выводам. Чувствовалось, что было что-то не то или в аварийных материалах, или в работе самих комиссий. Тем более что некоторые принципиально важные моменты явно носили не доказательный, а декларативный характер. К тому же при внимательном анализе материалов и составов комиссий становилось очевидным, что при их подготовке сказалась узковедомственная принадлежность глав этих комиссий. Напомним, что в комиссии 1986 г. тон задавали ученые-атомщики, а в комиссии 1991 г. – эксплуатационники-выходцы из минэнерговской номенклатуры. Видимо, поэтому ни одна сторона так и не смогла бесспорно доказать свою правоту другой стороне. И сомнения у исследователей полностью не рассеивались.

В 2001 г. появилась третья, уже реальная версия обстоятельств и причин чернобыльской аварии. Она была разработана на гораздо более широкой и достоверной документальной базе, чем была в распоряжении авторов версий 1986 и 1991 гг., и в организации, у которой не было острой необходимости спасать честь ведомственного мундира. По этой версии, т. е. на уровне научных знаний сегодняшнего дня, реальный процесс чернобыльской аварии в кратком изложении представляется следующим.

Непрофессиональные действия персонала привели реактор в неуправляемое состояние. Далее, скорее всего, увлекшись проведением многообещающих электротехнических испытаний, персонал сначала „просмотрел” начало неуправляемой цепной реакции, а затем „задержался” с ручным вводом защиты. Эта „задержка” и позволила реактору перейти на мгновенные нейтроны с последующим мощнейшим взрывом. А „неотключаемая” (теоретически) аварийная автоматика не сработала, так как ранее была отключена персоналом, грубейшее нарушение регламента.

Результаты независимого расследования, проведенного „компетентными органами” таковы. Их следственная группа под руководством заместителя председателя КГБ Украины генерала Ю. В. Петрова начала работать на ЧАЭС уже в 5 часов 26 апреля 1986 г. А через две недели она пришла к окончательным выводам. Для краткости приведем только две цитаты из этих уникальных документов – и непредвзятому читателю все станет ясно:

„Общей причиной аварии явилась низкая культура работников АЭС. Речь идет не о квалификации, а о культуре работы, внутренней дисциплине и чувстве ответственности” (документ № 29 от 7 мая 1986 г.).

„Взрыв произошел вследствие ряда грубых нарушений правил работы, технологии и несоблюдения режима безопасности при работе реактора 4-го блока АЭС” (документ № 31 от 11 мая 1986 г.)».

Еще раз подчеркнем, что приведенные здесь возможные варианты причин аварий следует рассматривать лишь как гипотезы. Очевидно, что они еще многократно будут уточняться и корректироваться.

Ликвидация последствий аварии. Были определены следующие основные направления на начальный период ликвидации аварии:

• оценка состояния энергоблоков ЧАЭС и радиационной обстановки на станции и прилегающей территории;

• защита персонала станции и населения от возможных радиационных поражений;

• локализация аварии и уменьшение радиационного воздействия на население и окружающую среду.

К вечеру 26 апреля были приняты необходимые решения, началась подготовка к эвакуации г. Припяти, 27 апреля в 1 ч ночи были остановлены реакторы первого и второго энергоблоков. Начались работы по ликвидации последствий аварии.

Первоочередной задачей по ликвидации последствий аварии было осуществление комплекса работ, направленного на прекращение выбросов радиоактивных веществ. С помощью военных вертолетов очаг аварии забрасывался теплоотводящими и фильтрующими материалами, что позволило значительно сократить, а затем и ликвидировать выброс радиоактивности в окружающую среду.

Для полной безопасности работы ЧАЭС было принято решение закрыть поврежденный реактор специальным укрытием. Заранее рассчитывая устроить на этом месте могильник радиоактивных отходов, в район 4-го энергоблока при ликвидации аварии сгребали всю радиоактивную грязь, радиоактивные осколки и конструкции. Проект получил инженерное название «Укрытие», но широкой публике он более известен под названием «Саркофаг». Суть проекта заключалась в том, чтобы залить поврежденный реактор слоем покрытых в определенных местах свинцом металлических конструкций, заполненных бетоном. Особую сложность в этом проекте представляла стена 3-го энергоблока, смежная с 4-м энергоблоком. Раньше оба реакторных цеха были соединены между собой различными коммуникациями и оборудованием. В настоящее время между энергоблоками возведена стена из свинца, стали и бетона, называемая «стеной биологической защиты». После ее установки были начаты работы по дезактивации 3-го энергоблока. При строительстве «Саркофага» было уложено около 300 тыс. м³ бетона, смонтировано свыше 6 тыс. т различных металлоконструкций. Таким образом, в октябре 1986 г. «Укрытие» плотно запечатало то, что было раньше 4-м энергоблоком ЧАЭС. В то же время «Укрытие» не полностью герметично. Оно имеет специальные вентиляционные каналы для охлаждения реактора, снабженные специальными фильтрами, обширный комплекс диагностического и радиометрического оборудования, систему активной ядерной защиты для предотвращения возникновения цепной реакции в бывшем реакторе. Проект объекта «Укрытие» был выполнен с 20 мая по 20 августа 1986 г.

Строительным конструкциям объекта «Укрытие» присущи такие основные недостатки:

• несущие конструкции опорного контура (уцелевшие проектные конструкции 4-го энергоблока) и узлы их соединения значительно повреждены, перегружены весом заваленных на них строительных конструкций и оборудования, а также материалов, которые использовались во время ликвидации аварии. Оголенная арматура железобетонных конструкций и металлические конструкции подвергаются коррозии;

• надежность и долговечность несущих конструкций опорного контура не может быть достоверно определена из-за отсутствия доступа ко многим элементам и узлам, а также сложных радиационных условий, которые не позволяют выполнить детальное их обследование;

• построенные после аварии конструкции разрознены. Не соединенные между собой, они свободно опираются на несущие конструкции без физического соединения и удерживаются в проектном положении (отсутствуют сварочные или болтовые соединения опорных частей конструкций);

• доступ к элементам и узлам металлических конструкций для периодического осмотра и обновления антикоррозийного покрытия достаточно сложный.

Эти недостатки приводят к тому, что со временем уровень безопасности объекта «Укрытие» снижается. Продолжается процесс деградации строительных конструкций.

Для строительства нового защитного покрытия разрушенного аварией энергоблока 9 апреля 2011 г. было принято решение предоставить Украине финансовую помощь в размере 550 млн евро.

До сегодняшнего дня для ликвидации последствий взрыва на ЧАЭС Евросоюз передал в донорский фонд 470 млн евро.

Проект возведения второго саркофага – Shelter Implementation Plan (SIP) – предусматривает строительство над энергоблоком гигантского стального кожуха длиной 257 м, шириной 150 м, высотой 108 м и массой 20 тыс. т. Саркофаг будет иметь двойное бронированное покрытие, а фундамент заглублен на 27 м. Срок его эксплуатации составит 100 лет.

Ныне действующий объект «Укрытие» строился в спешке сразу после аварии, чтобы максимально быстро сдержать выбросы радиации. И конструкция, по всем официальным версиям, не обладает необходимой надежностью. Поэтому состояние саркофага, рассчитанного на эксплуатацию в течение 30 лет, уже аварийное: появились многочисленные трещины в его корпусе, а внутри скопилось 200 т высокорадиоактивного материала, и существует опасность выбросов.

Аварии на Сибирском химическом комбинате

6 апреля 1993 г

Город Северск расположен в 15 км на северо-восток от г. Томска и в 3 000 км на восток от Москвы. Население города – 107 700 человек. Территория площадью в 192 км² вокруг города ограждена тройным слоем колючей проволоки. Город расположен у р. Томь, притока р. Обь.

Сибирский химический комбинат (СХК) состоит из 5 реакторов оборонного назначения, одного химического сепараторного завода, перерабатывающей установки для производства урана и плутония, обогатительной установки для урана и нескольких комплексов для обращения с радиоактивными отходами (рис. 11.3). Кроме того, здесь расположено хранилище ядерных боеголовок, выведенных из боевого состава. В 1993 г. на Сибирском химическом комбинате работало 15 тыс. человек.

Радиоактивные отходы на СХК. За более чем 30 лет эксплуатации Сибирского химического комбината производство оружейного плутония и обогащение урана привели к образованию большого количества радиоактивных отходов. Всего на территории комбината расположено 50 хранилищ для твердых (ТРО) и жидких (ЖРО) радиоактивных отходов, суммарная активность которых составляет 4,6 млн ТБк (125 МКи). Кроме того, большое количество концентратов ине 320–460 м жидких отходов захоронено в песчаных почвах на глуб или в открытых бассейнах.

Рис. 11.3. СХК

В результате переработки ядерных материалов образуется большое количество жидких радиоактивных отходов. Часть жидких РАО Сибирского химического комбината сброшено в два открытых бассейна, а часть закачана в землю на глубину около 400 м.