Авария на Чернобыльской АЭС

Слово «Чернобыль» известно сейчас всему миру. Оно стало грозным напоминанием о том, какое разрушительное оружие находится в руках человека, насколько важно уделять внимание экологическим проблемам. После крупнейшей техногенной катастрофы современности экологическая тема приобрела особое звучание. Авария на построенном человеком объекте изменила природу огромного региона, сломала жизнь тысячам людей, до сих пор страдающих от последствий трагедии.

Строительство Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС) началось в 1970 г. Она расположена в 18 км от города Чернобыль ив 150 км от Киева. В 4 км от АЭС был возведен город атомщиков Припять – по имени реки, которая соединяет белорусское и украинское Полесье и несет свои воды в Днепр. Общая численность населения в 30‑километровой зоне вокруг АЭС составляла свыше 100 тысяч человек. Обслуживающий персонал АЭС насчитывал около 6,5 тысячи человек.

На 4‑м энергоблоке был установлен реактор типа РБМК‑1000 (реактор большой мощности, канальный). Это реактор на тепловых нейтронах, замедлителем в котором служит графит. Размещался он в наземной бетонной шахте. В качестве ядерного топлива на станции использовалась слабообогащенная по урану‑235 двуокись урана. Топливо было загружено в реактор в виде таблеток, помещенных в трубках из циркониевого сплава – ТВЭлах (тепловыделяющих элементах). ТВЭлы размещались в активной зоне в виде тепловыделяющих сборок (ТВС), объединяющих по 18 ТВЭлов. Эти сборки (около 1700 штук) помещались в вертикальные каналы в графитовой кладке. По этим же каналам циркулировал теплоноситель (вода), который в результате теплового воздействия от происходящей в реакторе цепной реакции доводился до кипения. Пар подавался на турбину, которая вырабатывала электроэнергию.



В цилиндре активной зоны имелись сквозные отверстия, в которых размещалось 211 стержней регулирования, поглощающих нейтроны, а также регулирующих изменение скорости нейтронного потока. По мере извлечения стержней из активной зоны (поднятия вверх) начиналась цепная реакция и нарастание мощности реактора (чем выше извлечены стержни, тем больше мощность). Однако в любом случае количество опущенных в активную зону стержней должно быть не менее 28–30, для того чтобы способность реактора к разгону не превысила возможность поглощающих стержней при необходимости заглушить реактор. В момент же аварии в крайнем верхнем положении находились 205 стержней (по свидетельству старшего инженера – 193), т. е. внизу оставалось только 6 стержней (или 18), что являлось грубейшим нарушением регламента эксплуатации.

Причиной аварии явился ряд допущенных работниками электростанции грубых нарушений правил эксплуатации реакторных установок. Накануне остановки 4‑го энергоблока на плановый ремонт в ночное время проводились эксперименты, связанные с исследованием режимов работы одного из турбогенераторов (работники станции хотели проверить, как он может работать по инерции, после прекращения подачи пара). По замыслу экспериментаторов, требовалось и отключение аварийной системы охлаждения, что и было сделано днем 25 апреля 1986 г.

Испытания начались в 23.10. Оператор приступил к снижению мощности реактора, но не справился с управлением, и мощность упала почти до нуля. Началось «отравление реактора» не выгоревшим ксеноном. В такой ситуации следовало заглушить реактор на сутки, но вместо этого операторы начали подъем мощности и зафиксировали ее на уровне 200 МВт. Оператор в режиме ручного регулирования вывел большинство стержней‑поглотителей в верхние положения. Только так можно было удержать мощность.

После того, как по программе испытаний была отключена подача пара на турбогенератор, реактор попал (по расходу теплоносителя) в такое состояние, когда даже небольшое изменение мощности приводит к увеличению объемного паросодержания. Рост объемного паросодержания вызвал появление положительной реактивности. Колебания мощности в конечном итоге могли привести к дальнейшему ее росту. Произошло внезапное нарастание мощности реактора, что привело к резкому повышению температуры и давления в его активной зоне и контуре теплоносителя и к последующему взрыву (тепловому, а не ядерному) реактора приблизительно в 1.23 ночи 26 апреля. Есть версия, что к аварии привело нажатие аварийной кнопки, которая должна была срочно опустить все стержни для заглушки реактора. Введенные одновременно, эти стержни вытеснили воду из каналов системы уровня и защиты и усугубили положительную реактивность. Но все это лишь гипотезы…

Взрывом выбросило часть технологических каналов и графитовой кладки, которые упали на кровлю блоков, помещений вспомогательных служб реакторного отделения и машинного зала. Разрушение маслопроводов и короткое замыкание электрокабелей привело к возникновению пожара. Реактор превратился в непрерывно действующий источник выброса в атмосферу радиоактивных веществ. Цепная реакция деления сразу после взрыва прекратилась. Расплавились ТВС и все элементы активной зоны. Образовался расплав делящегося материала и конструкционных материалов с температурой около 1000 °C. Попытки прекратить выбросы, засыпав реактор различными материалами, не дали положительных результатов. Лишь к середине мая снизилась их активность и частота.

Через проломы в реакторном здании на территорию станции было выброшено большое количество радиоактивных обломков. Выброшенная в атмосферу парогазовая смесь распространилась по направлению ветра. Площадь загрязнения, на которой проживало свыше 142 тысяч человек, составила более 5 тысяч км2. На этой территории были поражены поля и леса, остановлена работа предприятий и строек. Возникла угроза длительного загрязнения реки Днепр и водохранилищ.

Скрыть информацию не удалось. Но власть даже в условиях начатой ею же политики демократизации и гласности пыталась это сделать. 1 мая в Киеве прошла традиционная демонстрация. По Крещатику шли дети, а сверху на них сыпалась радиоактивная пыль. Впрочем, вскоре советские граждане узнали о трагедии. Из Чернобыльской зоны эвакуировались жители, со всех концов страны к АЭС устремились ликвидаторы последствий аварии (в том числе принудительно – по линии военкоматов). Сюда были брошены воинские части.

Только в Украине за последние 10 лет умерли 4 тысячи ликвидаторов аварии на ЧАЭС. Еще 70 тысяч стали инвалидами. Примерно 7 % жителей страны в той или иной степени испытали на себе влияние Чернобыля. Это не только ликвидаторы, но и простые граждане, и даже дети, родившиеся после аварии. Столь же тяжелая ситуация в прилегающих к Чернобыльской зоне областях Беларуси. В этой стране от аварии на ЧАЭС пострадал каждый пятый житель. 23 % территории республики оказались загрязненными. Здоровью более полумиллиона детей был нанесен непоправимый вред. Главным образом это было связано с накоплением в организме, а именно – в щитовидной железе, радиоактивных веществ, попадавших в организм человека и ингаляторным путем, и через пищевые продукты. Детская заболеваемость раком увеличилась во много раз.

Впоследствии 4‑й реакторный блок был накрыт саркофагом, сооруженным из стали и бетона. Чернобыльская авария не на шутку встревожила весь мир. Теперь было сложно кого‑то убедить в том, что подобная катастрофа – трагическая случайность, цепочка совпадений. Уже после распада Советского Союза Запад постоянно требовал, чтобы Украина закрыла ЧАЭС. Это и было сделано в 2000 г. взамен на кредиты для постройки других реакторов.