Чернобыльская катастрофа

Введение

Авария  на Чернобыльской АЭС— разрушение 26 апреля 1986 года четвёртого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции, расположенной на территории Украинской ССР (ныне — Украина). Разрушение носило взрывной характер, реактор был полностью разрушен, и в окружающую среду было выброшено большое количество радиоактивных веществ. Авария расценивается как крупнейшая в своём роде за всю историю атомной энергетики, как по предполагаемому количеству погибших и пострадавших от её последствий людей, так и по экономическому ущербу. 31 человек погиб в течение первых трех месяцев после аварии; отдалённые последствия облучения, выявленные за последующие 15 лет, стали причиной гибели от 60 до 80 человек. 134 человека перенесли лучевую болезнь той или иной степени тяжести, более 115 тыс. человек из 30-километровой зоны были эвакуированы. Для ликвидации последствий были мобилизованы значительные ресурсы, более 600 тыс. человек участвовали в ликвидации последствий аварии.

В отличие от бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, взрыв напоминал очень мощную «грязную бомбу» — основным поражающим фактором стало радиоактивное заражение.

Облако, образовавшееся от горящего реактора, разнесло различные  радиоактивные материалы, и прежде всего радионуклиды йода и цезия, по большей части территории Европы. Наибольшие выпадения отмечались на значительных территориях в Советском Союзе, расположенных вблизи реактора и относящихся теперь к территориям Белоруссии, Российской Федерации и Украины .

1.Суть проблемы

Самая серьезная  авария, которая может произойти  с ядерным реактором, это его  неконтролируемый разгон. И такие  аварии неоднократно происходили на исследовательских реакторах. Наиболее известная из них это авария на военном реакторе SL-1 мощностью 3 МВт  в 1961 г. в США. Неконтролируемый разгон на мгновенных нейтронах, это нечто  сродни ядерному взрыву, различие только в том, что выделяемая при этом (тепловая) энергия разрушает реактор  раньше, чем выделится её достаточное  количество, сравнимое с энергией ядерного взрыва. Поэтому такой взрыв  называют тепловым, хотя он и имеет  ядерную природу.

Считалось (до Чернобыльской  аварии), что такая авария на энергетическом реакторе атомной станции произойти  не может, так как конструкция  и физика реакторов этого не допускают. В энергетическом реакторе не может  быстро появляться достаточно большая  положительная реактивность, а с  медленными процессами справляется  аварийная защита, она быстро вводит большую отрицательную реактивность и глушит реактор.

Самая серьезная  авария, которая может произойти  на энергетическом реакторе, это прекращение  охлаждения активной зоны и её последующее  разрушение от выделяющегося тепла. Даже при аварийном заглушении реактора, в активной зоне продолжается остаточное тепловыделение из-за радиоактивного распада накопившихся продуктов деления урана. Для предотвращения таких аварий на всех реакторах существуют системы аварийного охлаждения и системы безопасности. Но при грубом нарушении правил эксплуатации такие аварии могут происходит.

По этому, второму, пути и пошло расследование причин Чернобыльской аварии, начатое правительственной  комиссией 27 апреля 1986 г. (группа А.Г.Мешкова). Картина начала аварии виделась достаточно просто. Из-за грубого нарушения регламента (работа на малом уровне мощности с малым расходом питательной воды и с 8-ю включенными ГЦН) возник режим кавитации. Циркуляция воды через реактор прекратилась, произошло быстрое вскипание во всем объеме активной зоны, и реактор обезводился.

Возможен и еще  более интересный сценарий с тем  же началом. Из-за кавитации (а это  как бы частые гидравлические удары) мог разрушиться напорный трубопровод, т.е. произойти та самая МПА (только на самом деле), а защитную систему  САОЗ персонал как раз и отключил (по программе выбега) и реактор  остался без воды. Именно этот вариант  развития аварийного процесса рассматривался как наиболее вероятный.

В течение недели это расследование было закончено  и составлен соответствующий  акт [A1]. Магнитные записи программы  ДРЕГ и осциллограммы выбега к  этому времени еще не были расшифрованы, но основные события аварии: резкий рост мощности реактора, сброс аварийной  защиты и др. были однозначно зафиксированы  приборами БЩУ. Акт расследования, был подписан всеми членами комиссии А.Г. Мешкова, за исключением двух: зам. министра энергетики Г.А. Шашарина и директора ВНИИАЭС А.А. Абагяна. Они не поставили свои подписи не потому, что были не согласны с актом, а просто разумно возражали против такой спешки - приедем в Москву и там завтра подпишем. Однако это "завтра" так и не состоялось.

Параллельно с работой  правительственной комиссии в Москве специалистами Минэнерго и ВНИИАЭС  проводилось собственное расследование и было установлено два факта.

1) В том состоянии,  в котором реактор находился  к моменту аварии, погружение  стержней аварийной защиты в  активную зону может вносить,  на начальном этапе погружения, положительную реактивность.

2) Расшифровка осциллограмм  выбега и их синхронизация  с записями штатных приборов  и устройств БЩУ показала, что  кнопка аварийной защиты была  нажата до начала аварии (а  не после, как утверждалось  в акте комиссии).

Это самый принципиальный момент: либо сначала в реакторе начался аварийный процесс, и, увидев это, операторы решили заглушить  реактор, но было уже поздно; либо было решено заглушить реактор по другой какой-либо причине и после этого (в результате этого) началась авария.

Одновременно стало  ясно, что ввод положительной реактивности аварийной защитой мог быть только началом аварийного процесса, но не мог довести его до конца, для  этого еще необходимо, чтобы паровой  коэффициент реактивности был положительным  и достаточно большим.

В результате, вместо окончательного оформления акта, Минэнерго  предлагает другую, свою версию аварии. Появляется дополнение к акту расследования, которое в корне меняет его выводы.

Средмаш даже опешил от такой наглости (до сих пор никто никогда ни в чем ему не перечил), и видимо слегка растерявшись, он совершил ошибку (с точки зрения командно-административной логики). Он стал вникать в суть того, что говорит противная сторона и даже допустил свободное общение между специалистами обеих сторон, забыв, что в таком общении побеждает истина, а не авторитет.

Это длилось недолго, вскоре Средмаш оправился и первым делом все засекретил, все работы связанные с расследованием причин Чернобыльской аварии стали иметь гриф "Совершенно секретно". Через 4 года все было рассекречено, но за это время, пользуясь секретностью, сколько всякого разного можно было наболтать без права оппонента ответить.

На этом, собственно, расследование причин Чернобыльской  аварии закончилось, а дальше началась классическая подковерная борьба. Основным ее инструментом на начальной стадии (когда еще была надежда подавить противника и закончить работу правительственной комиссии, как это положено, подписанием документа - заключения) был научно-технический совет Средмаша, возглавляемый академиком А.П.Александровым, президентом академии наук СССР. Это как бы высший законодательный орган по научно техническим вопросам в атомной энергетике и он назывался межведомственным (МВНТС), хотя штамповал только мнения Средмаша. Совет провел два заседания 2-го и 17-го июня 1986 г., где заклеймил эксплуатацию и снял обвинения с конструкции и физики реактора, отвергнув версию аварии ВНИИАЭС.

Однако противник  проявил упорство и применил нестандартный  в этой ситуации прием (персонально  в лице зам. министра атомной энергетики Г.А.Шашарина). Было написано личное письмо в адрес Генерального секретаря ЦК КПСС М.С.Горбачева с кратким изложением ситуации и жалобой на сокрытие Средмашем истинных причин аварии. Возможно, что письмо возымело действие, и какая-то команда объективно разобраться А.П.Александрову и Б.Е.Щербине последовала. Но после нескольких неудачных попыток договориться на уровне правительственной комиссии, работа по выработке заключения была перенесена на самый высокий уровень в ЦК КПСС.

Но единственное, что могло сделать в этих условиях партийное руководство, это собрать  большую команду из ученых под  руководством того же Курчатовского  института и потребовать от них  написать научно-технический доклад по материалам работы правительственной  комиссии. Этот объемистый доклад, отредактированный  промышленным отделом ЦК и стал официальной  информацией о Чернобыльской  аварии для всего мирового научного сообщества [Э1].

Заключением по расследованию  причин аварии этот документ никак  не является, хотя бы потому, что в  нем не названо конкретно исходное событие аварии, не анализируются  действия оперативного персонала с  точки зрения конкретного влияния  каждого из них на возникновение  этого исходного события, и тем  более не рассматриваются конкретно  конструктивные и физические особенности  реактора, приведшие (или способствовавшие) аварии. Вместо этого подробно рассказывается о трудностях математического моделирования аварийного процесса и в лучших традициях разноса на партийном собрании перечисляются (действительные и мнимые) нарушения персоналом регламента эксплуатации.

Формально расследование  причин Чернобыльской аварии правительственной  комиссией было завершено докладом её председателя на Политбюро ЦК КПСС 3-го июля 1986 г. После этого все  основные участники расследования: ИАЭ, НИКИЭТ, ВНИИАЭС разошлись "по своим квартирам", каждый со своим  мнением, и занялись каждый собственным  осмыслением анализа аварийного процесса на математических моделях. [И1][Н1][В1].

В 1987 г Госатомнадзор  предпринял еще одну попытку "уговорить" эти три организации выпустить  совместный отчет, эта работа даже была начата, но так и не была доведена до конца. Каждый продолжал высказывать  свою точку зрения, не дискутируя друг с другом, и ситуация была довольно странная. Говорить и даже писать, в  закрытых публикациях, можно было все, что угодно, но в открытой печати можно было высказывать только одну точку зрения – Главного конструктора (поддерживаемую Средмашем).

Ситуация начала меняться только тогда, когда в стране пошли политические реформы, и радикально она изменилась после того, как  со всех материалов по расследованию (технических) причин Чернобыльской аварии был  снят гриф секретности. Тогда главная, настоящая причина Чернобыльской  аварии вышла на свет из подполья [В2][В3], и прорезался голос у тех (Госпроматомнадзор), кто до этого вообще молчал, но которому было что сказать и даже очень [ГП]. Всё это, конечно, было никакое не расследование, а просто информация научной общественности о действительном положении вещей, о котором она могла не знать в силу режима секретности.

Остановка энергоблока  на ППР это рутинная операция. И  даже, если при этом выполняется  какая-либо нестандартная разовая  работа, не описанная в регламенте эксплуатации энергоблока и в  инструкциях по эксплуатации оборудования, то рабочая программа её проведения становится для эксплуатационного  персонала таким же руководящим  документом как регламент и инструкции.

Если бы так оно  и было тогда на 4-м блоке ЧАЭС 25-го апреля 1986 г., то испытания (кроме  отключения системы безопасности САОР) никак не затрагивали безопасность реактора, так как реактор должен был быть автоматически заглушен в самом начале испытаний. Необходимо было только составить четкую рабочую  программу эксперимента, согласовав в ней эту работу по испытанию  выбега ТГ с другими работами, проводимыми  на блоке во время его останова.

Однако все было не совсем так. Руководителем испытаний  был зам. главного инженера ЧАЭС А.С.Дятлов, и он же автор программы испытаний, где не всё продумано до конца. Поэтому испытания шли не столько  по программе, сколько по обстановке и с его активным вмешательством в работу операторов. А.С.Дятлов оставил  после себя мемуары "Чернобыль. Как  это было." (Научтехлитиздат, Москва, 2003 г), и это название использовано для настоящей страницы. Цитаты из этой книги даются далее без указания источника только ссылкой на страницу книги.

Начало вывода 4-го энергоблока ЧАЭС на ППР было намечено на 00:00 часов 25.04.86. До утра 25.04.86 может  выполняться подготовительная часть  испытаний и затем в утреннюю смену основная их часть. На всю работу по испытаниям (включая основную и  подготовительную части) в программе  отводилось 4 часа.

Но действительность оказалась совершенно другой. Во время  испытаний, в самом их конце в  реакторе начался аварийный процесс, который в считанные секунды  стал тем, что потом назвали Чернобыльской  аварией.

2.Хронология событий

Взрыв на Чернобыльской АЭС  случился глубокой ночью 26 апреля 1986 года. На место происшествия была вызвана  команда пожарных. Смелые и отважные люди, они были шокированы увиденным  и по зашкалившим счетчикам радиации сразу догадались о том, что произошло. Однако думать было некогда – и  команда из 30 человек бросилась  на борьбу с бедствием. Из защитной одежды на них были обычные каски  и сапоги – конечно, они никоим образом не могли уберечь пожарных от огромных доз радиации. Этих людей  уже давно нет в живых, все  они в разное время умерли мучительной смертью от поразившего их рака. 
К утру пламя потушили. Однако по всей территории атомной станции были разбросаны излучающие радиацию куски урана и графита. Самое страшное, что советские люди не сразу узнали о катастрофе, произошедшей на Чернобыльской АЭС. Это позволило сохранять спокойствие и предотвратить панику – именно этого и добивались власти, закрыв глаза на то, какой ценой обернется для людей их неведение. Ничего не ведающее население еще целых два дня после взрыва преспокойно отдыхало на территории, которая стала смертельно опасной, выезжало на природу, к речке, теплым весенним днем подолгу находились на улице дети. И все впитывали в себя огромные дозы радиации. 
 
А 28 апреля была объявлена полная эвакуация. 1100 автобусов колонной вывозили население Чернобыля, Припяти и других близлежащих населенных пунктов. Люди бросили свои дома и все, что в них находилось – с собой им разрешили взять только удостоверения личности и еду на пару дней. 
 
Зона радиусом в 30 км была признана зоной отчуждения, не пригодной для жизни человека. Вода, скот и растительность на этой территории были признаны непригодными к употреблению и несущими опасность для здоровья. 
 
Температура в реакторе в первые дни достигала 5000 градусов – к нему нельзя было подойти. Над АЭС висело радиоактивное облако, которое трижды обогнуло Землю. Чтобы прибить его к земле, реактор бомбили с вертолетов песком и поливали водой, однако эффект от этих действий был мизерный. В воздухе оказалось 77 кг радиации – будто сто атомных бомб одновременно было сброшено на Чернобыль. 
 
Возле ЧАЭС был выкопан огромный ров. Его заполнили остатками реактора, кусками бетонных стен, одеждой рабочих-ликвидаторов катастрофы. В течение полутора месяцев реактор был полностью запечатан бетоном (т.н. саркофаг) во избежание утечки радиации. 
 
В 2000 году Чернобыльская АЭС была закрыта. До сих пор ведутся работы над проектом «Укрытие». Однако требуемых денег на него у Украины, для которой Чернобыль стал печальным «наследством» от СССР, нет.