Проспект Ленина в г. Припять, наши дни
Черный дым густой пеленой стелится по широким полям, вдоль городской округи. Он вещает о событии, которое навеки изменило жизнь в тихой, юной Припяти, величавом Чернобыле и украинских селах поблизости. Чернобыльская катастрофа стала всему виной. Апрель, который должен был принести солнце, радость и весеннюю свежесть, вместо этого захлестнул в радиационный вихрь чернобыльской катастрофы и ее последствий.
Припятчанин делает фото на память
Когда произошла чернобыльская катастрофа. Факты о чернобыльской катастрофе
Конец апреля ознаменовался для города Припять подготовкой к первомайским праздникам и демонстрациям. Вот-вот должны были заработать карусели. Вот-вот колесо обозрения должно было пуститься в увлекательное путешествие над живописным атомоградом. Задорная детвора с нетерпением ожидала открытия парка аттракционов. Ведь сладкая вата, белоснежный пломбир и мелодия духового оркестра особенно поднимали настроение.
Ничего не предвещало беды. Люди, как обычно, возвращались с работы домой и проводили время в тихом семейном кругу. Однако субботний вечер 25 апреля 1986 года был в преддверии судьбоносного поворота. Через считанные часы станет известно о случившейся в Чернобыле катастроф.
Последствия взрыва на ЧАЭС
Чернобыльская катастрофа случилась вследствие эксперимента, проводимого в четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС. Возможно, катастрофу в Чернобыле можно было бы избежать, если бы не глупое стечение обстоятельств.
Оказывается, что экспериментальную работу по исследованию выбега турбогенератора должна была проводить совершенно другая смена рабочих, специально подготовленных к данному заданию. Однако жизнь внесла свои коррективы. Работники злополучной смены решили, что должны привести в жизнь поставленные задачи. Так, начиная испытания реактора РБМК-1000 заступивший на смену персонал ЧАЭС принялся за снижение мощности.
Граффити, сделанное сталкером в брошенном доме
Что именно случилось?
Катастрофа в Чернобыле 1986 года была неминуема. Это было ясно уже после первых скачков мощности реактора нового типа. Как известно, работа могла считаться успешной при мощности 700 мВт, однако снижение мощности до 30 мВт не вызвало у персонала никаких опасений. Повысив мощность до 200 мВт сотрудники атомной станции приступили к решающему этапу эксперимента четвертого энергоблока. Он и стал причиной чернобыльской катастрофы на АЭС.
26 апреля – День памяти погибших в радиационных авариях и катастрофах. В этом году исполняется 27 лет с момента Чернобыльской катастрофы – крупнейшей за всю историю ядерной энергетики в мире.
Выросло уже целое поколение, не заставшее эту ужасную трагедию, но в этот день мы традиционно вспоминаем о Чернобыле. Ведь только помня ошибки прошлого можно надеяться не повторить их в будущем.
В 1986 году на Чернобыльском реакторе №4 прогремел взрыв, и несколько сотен работников и пожарных пытались потушить пожар, горевший 10 дней. Мир окутало облако радиации. Тогда погибли около 50 сотрудников станции и пострадали сотни спасателей. Определить масштабы катастрофы и ее влияния на здоровье людей до сих пор трудно – только от рака, развившегося в результате полученной дозы радиации, умерли от 4 до 200 тысяч человек. Припять и окружающие районы еще несколько столетий будут небезопасными для проживания людей.
Этот снимок Чернобыльской АЭС в Чернобыле (Украина) 1986 года, сделанный с воздуха, показывает разрушения от взрыва и пожара реактора №4 26 апреля 1986 года. В результате взрыва и пожара, который последовал за ним, произошел выброс огромного количества радиоактивных веществ в атмосферу. Спустя десять лет после крупнейшей в мире ядерной катастрофы электростанция продолжала работать из-за острой нехватки электроэнергии в Украине. Окончательная остановка электростанции произошла только в 2000 году. (AP Photo/ Volodymyr Repik)
11 октября 1991 года при снижении оборотов турбогенератора № 4 второго энергоблока для последующей его остановки и вывода в ремонт сепаратора-пароперегревателя СПП-44 произошла авария и пожар. На этом снимке, сделаном во время визита журналистов на станцию 13 октября 1991 года, видна часть рухнувшей крыши Чернобыльской АЭС, разрушенной пожаром. (AP Photo/Efrm Lucasky)
Вид с воздуха на ЧАЭС, после крупнейшей в истории человечества ядерной катастрофы. Снимок сделан через три дня после взрыва на АЭС в 1986 году. Перед дымовой трубой находится разрушенный 4-й реактор. (AP Photo)
Фото из февральского выпуска журнала «Советская жизнь»: главный зал 1-го энергоблока Чернобыльской АЭС 29 апреля 1986 года в Чернобыле (Украина). Советский Союз признал, что на электростанции произошла авария, но не предоставил дополнительной информации. (AP Photo)
Шведский фермер убирает зараженную через осадки радиацией солому через несколько месяцев после взрыва на ЧАЭС в июне 1986 года. (STF/AFP/Getty Images)
Советский медицинский работник обследует неизвестного ребенка, который был эвакуирован из зоны ядерной катастрофы в совхоз «Копелово» под Киевом 11 мая 1986 года. Снимок был сделан во время поездки, организованной советскими властями с целью показать, как они справляются с аварией. (AP Photo/Boris Yurchenko)
Председатель Президиума Верховного Совета СССР Михаил Горбачев (в центре) и его супруга Раиса Горбачева во время беседы с руководством АЭС 23 февраля 1989 года. Это был первый визит советского лидера на станцию после аварии, произошедшей в апреле 1986 года. (AFP PHOTO / TASS)
Киевляне стоят в очереди за бланками перед проверкой на предмет заражения радиацией после аварии на Чернобыльской АЭС, в Киеве 9 мая 1986 года. (AP Photo/Boris Yurchenko)
Мальчик читает объявление на закрытой калитке детской площадки в Висбадене 5 мая 1986 года, на котором написано: «Эта площадка временно закрыта». Неделю спустя взрыва атомного реактора в Чернобыле 26 апреля 1986 года муниципальный совет Висбадена закрыл все детские площадки после обнаружения уровня радиоактивности от 124 до 280 беккерелей. (AP Photo/Frank Rumpenhorst)
Один из инженеров, работавших на ЧАЭС, проходит медицинский осмотр в санатории «Лесная поляна» 15 мая 1986 года, через несколько недель после взрыва. (STF/AFP/Getty Images)
Активисты организации по защите окружающей среды помечают железнодорожные вагоны, в которых находится зараженная радиацией сухая сыворотка. Фото сделано в Бремене, на севере Германии 6 февраля 1987 года. Сыворотка, которая была доставлена в Бремен для дальнейшей транспортировки в Египет, была произведена после аварии на Чернобыльской АЭС и подверглась заражению радиоактивными осадками. (AP Photo/Peter Meyer)
Работник скотобойни ставит штампы о пригодности на коровьих тушах во Франкфурте-на-Майне, Западная Германия, 12 мая 1986 года. Согласно решению министра по социальным вопросам федеральной земли Гессен, после взрыва на ЧАЭС все мясо стало подвергаться радиационному контролю. (AP Photo/Kurt Strumpf/stf)
Архивное фото от 14 апреля 1998 года. Работники Чернобыльской АЭС проходят мимо пульта управления разрушенного 4-го энергоблока станции. 26 апреля 2006 года Украина отметила 20-ю годовщину аварии на Чернобыльской АЭС, коснувшейся судеб миллионов людей, потребовавшей астрономических затрат из международных фондов и ставшей зловещим символом опасности атомной энергии. (AFP PHOTO/ GENIA SAVILOV)
На снимке, который был сделан 14 апреля 1998 года, можно видеть панель управления 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС. (AFP PHOTO/ GENIA SAVILOV)
Рабочие, принимавшие участие в строительстве цементного саркофага, закрывающего чернобыльский реактор, на памятном фото 1986 года рядом с незавершенной стройкой. Согласно данным «Союза Чернобыль Украины» тысячи людей, принимавших участие в ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы, скончались от последствий радиационного заражения, от которого пострадали во время работы. (AP Photo/ Volodymyr Repik)
Высоковольтные башни неподалеку от Чернобыльской АЭС 20 июня 2000 года в Чернобыле. (AP Photo/Efrem Lukatsky)
Дежурный оператор ядерного реактора записывает контрольные показания на месте единственного работающего реактора №3, во вторник, 20 июня 2000 года. Андрей Шауман сердито ткнул в сторону выключателя, спрятанного под герметичной металлической крышкой на пульте управления реактора в Чернобыле - атомной электростанции, название которой стало синонимом ядерной катастрофы. «Это — тот самый выключатель, с помощью которого можно отключить реактор. За 2 тысячи долларов я разрешу любому нажать эту кнопку, когда придет время», – заявил тогда Шауман, исполняющий обязанности главного инженера. Когда это самое время пришло 15 декабря 2000 года, активисты-экологи, правительства и простые люди по всему миру вздохнули спокойно. Однако для 5800 работников Чернобыля это был день траура. (AP Photo/Efrem Lukatsky)
17-летняя Оксана Гайбон (справа) и 15-летняя Алла Козимерка, пострадавшие в результате Чернобыльской катастрофы 1986 года, проходят лечение инфракрасными лучами в детской больнице «Тарара» в столице Кубы. Оксана и Алла, как и сотни других российских и украинских подростков, получивших дозу радиации, бесплатно лечились на Кубе в рамках гуманитарного проекта. (ADALBERTO ROQUE/AFP)
Фото от 18 апреля 2006 года. Ребенок во время лечения в Центре детской онкологии и гематологии, который был построен в Минске после аварии на Чернобыльской АЭС. Накануне 20-й годовщины Чернобыльской катастрофы представители «Красного Креста» сообщили, что столкнулись с нехваткой средств для дальнейшей помощи жертвам аварии на Чернобыльской АЭС. (VIKTOR DRACHEV/AFP/Getty Images)
Вид на город Припять и четвертый реактор Чернобыля 15 декабря 2000 года в день полной остановки Чернобыльской АЭС. (Photo by Yuri Kozyrev/Newsmakers)
Колесо обозрения и карусель в пустынном парке развлечений города-призрака Припяти по соседству с Чернобыльской АЭС 26 мая 2003 года. Население Припяти, которое в 1986 году составляло 45000 человек, было полностью эвакуировано в течение первых трех дней после взрыва 4-го реактора №4. Взрыв на Чернобыльской атомной станции прогремел в 1:23 ночи 26 апреля 1986 года. Образовавшееся в результате радиоактивное облако нанесло ущерб большей части территории Европы. По разным оценкам от 15 до 30 тысяч человек умерли впоследствии в результате облучения радиацией. Свыше 2,5 миллионов жителей Украины страдают от заболеваний, приобретенных в результате облучения, и около 80 тысяч из них получают пособие. (AFP PHOTO/ SERGEI SUPINSKY)
На фото от 26 мая 2003 года: заброшенный парк аттракционов в городе Припять, который находится рядом с Чернобыльской АЭС. (AFP PHOTO/ SERGEI SUPINSKY)
На фото от 26 мая 2003 года: противогазы на полу классной комнаты в одной из школ города-призрака Припять, который находится недалеко от Чернобыльской АЭС. (AFP PHOTO/ SERGEI SUPINSKY)
На фото от 26 мая 2003 года: корпус телевизора в номере одной из гостиниц города Припять, который находится недалеко от Чернобыльской АЭС. (AFP PHOTO/ SERGEI SUPINSKY)
Вид на город-призрак Припять по соседству с Чернобыльской АЭС. (AFP PHOTO/ SERGEI SUPINSKY)
На фото от 25 января 2006 года: заброшенная классная комната в одной из школ опустевшего города Припять недалеко от Чернобыля, Украина. Припять и окружающие районы еще несколько столетий будут небезопасными для проживания людей. По оценкам ученых, на полное разложение наиболее опасных радиоактивных элементов уйдет около 900 лет. (Photo by Daniel Berehulak/Getty Images)
Учебники и тетради на полу одной из школ города-призрака Припять 25 января 2006 года. (Photo by Daniel Berehulak/Getty Images)
Игрушки и противогаз в пыли в бывшей начальной школе покинутого города Припять 25 января 2006 года. (Daniel Berehulak/Getty Images)
На фото 25 января 2006 года: заброшенный спортивный зал одной из школ опустевшего города Припять. (Photo by Daniel Berehulak/Getty Images)
То, что осталось от школьного спортзала в покинутом городе Припять. 25 января 2006 года. (Daniel Berehulak/Getty Images)
Женщина с поросятами в опустевшей белорусской деревне Тульговичи в 370 км к юго-востоку от Минска, 7 апреля 2006 года. Эта деревня находится в пределах 30-километровой зоны вокруг ЧАЭС. (AFP PHOTO / VIKTOR DRACHEV)
Жительница белорусской деревни Новоселки, расположенной сразу за 30-километровой запретной зоной вокруг ЧАЭС, на снимке от 7 апреля 2006 года. (AFP PHOTO / VIKTOR DRACHEV)
6 апреля 2006 года сотрудник белорусского радиационно-экологического заказника измеряет уровень радиации в белорусской деревне Воротец, которая находится в пределах 30-километровой зоны вокруг ЧАЭС. (VIKTOR DRACHEV/AFP/Getty Images)
Жительницы деревни Ильинцы в закрытой зоне вокруг Чернобыльской АЭС, около 100 км от Киева, проходят мимо спасателей МЧС Украины, которые репетируют перед концертом 5 апреля 2006 года. Спасатели организовали концерт самодеятельности к 20-й годовщине Чернобыльской катастрофы для более чем трехсот человек (в основном пожилых людей), вернувшихся на нелегальное проживание в деревни, расположенные в зоне отчуждения вокруг ЧАЭС. (SERGEI SUPINSKY/AFP/Getty Images)
Оставшиеся жители покинутой белорусской деревни Тулговичи, расположенной в 30-километровой запретной зоне вокруг Чернобыльской АЭС, 7 апреля 2006 года отмечают православный праздник Благовещения Богородицы. До аварии в деревне проживало около 2000 человек, а сейчас осталось всего восемь. (AFP PHOTO / VIKTOR DRACHEV)
Работник Чернобыльской АЭС измеряет уровень радиации с помощью стационарной системы радиационного контроля на выходе из здания электростанции после рабочего дня 12 апреля 2006 года. (AFP PHOTO/ GENIA SAVILOV)
Строительная бригада в масках и специальных защитных костюмах 12 апреля 2006 года во время работ по укреплению саркофага, покрывающего разрушенный 4-й реактор Чернобыльской АЭС. (AFP PHOTO / GENIA SAVILOV)
12 апреля 2006 года рабочие сметают радиоактивную пыль перед саркофагом, закрывающим поврежденный 4-й реактор Чернобыльской АЭС. Из-за высокого уровня радиации бригады работают всего по несколько минут. (GENIA SAVILOV/AFP/Getty Images)
Шведские ученые пришли к выводу, что во время аварии на Чернобыльской АЭС произошел слабый ядерный взрыв. Специалисты проанализировали самый вероятный ход ядерных реакций в реакторе и смоделировали метеорологические условия распространения продуктов распада. рассказывает о статье исследователей, опубликованной в журнале Nuclear Technology.
Авария на Чернобыльской АЭС произошла 26 апреля 1986 года. Катастрофа поставила под угрозу развитие ядерной энергетики во всем мире. Вокруг станции была создана 30-километровая зона отчуждения. Радиоактивные осадки выпадали даже в Ленинградской области, а изотопы цезия обнаруживали в повышенных концентрациях в лишайнике и мясе оленей в арктических областях России.
Существуют различные версии причин катастрофы. Чаще всего указывают на неправильные действия персонала ЧАЭС, повлекшие за собой возгорание водорода и разрушение реактора. Однако некоторые ученые полагают, что произошел настоящий ядерный взрыв.
Кипящий ад
В атомном реакторе поддерживается цепная ядерная реакция. Ядро тяжелого атома, например, урана, сталкивается с нейтроном, становится нестабильным и распадается на два более мелких ядра - продукты распада. В процессе деления выделяется энергия и два-три быстрых свободных нейтрона, которые в свою очередь вызывают распад других ядер урана в ядерном топливе. Количество распадов, таким образом, увеличивается в геометрической прогрессии, однако цепная реакция внутри реактора находится под контролем, что предотвращает ядерный взрыв.
В тепловых ядерных реакторах быстрые нейтроны не годятся для возбуждения тяжелых атомов, поэтому их кинетическую энергию уменьшают с помощью замедлителя. Медленные нейтроны, именуемые тепловыми, с большей вероятностью вызывают распад атомов урана-235, используемого в качестве топлива. В таких случаях говорят о высоком сечении взаимодействия ядер урана с нейтронами. Сами тепловые нейтроны называются так, поскольку находятся в термодинамическом равновесии с окружающей средой.
Сердцем Чернобыльской АЭС был реактор РБМК-1000 (реактор большой мощности канальный мощностью 1000 мегаватт). По сути, это графитовый цилиндр с множеством отверстий (каналов). Графит выполняет роль замедлителя, а через технологические каналы загружается ядерное топливо в тепловыделяющих элементах (ТВЭЛах). ТВЭЛы сделаны из циркония, металла с очень маленьким сечением захвата нейтронов. Они пропускают нейтроны и тепло, которое нагревает теплоноситель, препятствуя утечке продуктов распада. ТВЭЛы могут объединяться в тепловыделяющие сборки (ТВС). Тепловыделяющие элементы характерны для гетерогенных ядерных реакторов, в которых замедлитель отделен от горючего.
РБМК - одноконтурный реактор. В качестве теплоносителя используется вода, которая частично превращается в пар. Пароводяная смесь поступает в сепараторы, где пар отделяется от воды и направляется на турбогенераторы. Отработанный пар конденсируется и вновь поступает в реактор.
В конструкции РБМК имелся недостаток, сыгравший роковую роль в катастрофе на Чернобыльской АЭС. Дело в том, что расстояние между каналами было слишком большим и слишком много быстрых нейтронов тормозилось графитом, превращаясь в тепловые нейтроны. Они хорошо поглощаются водой, но там постоянно образуются пузырьки пара, что снижает абсорбционные характеристики теплоносителя. В результате повышается реактивность, вода еще сильнее нагревается. То есть РБМК отличается достаточно высоким паровым коэффициентом реактивности, что осложняет контроль за протеканием ядерной реакции. Реактор должен оснащаться дополнительными системами безопасности, работать на нем должен только высококвалифицированный персонал.
Наломали дров
25 апреля 1986 года на Чернобыльской АЭС была запланирована остановка четвертого энергоблока для планового ремонта и проведения эксперимента. Специалисты научно-исследовательского института «Гидропроект» предложили способ аварийного электроснабжения насосов станции за счет кинетической энергии вращающегося по инерции турбогенератора. Это позволило бы даже при отключении электричества поддерживать циркуляцию теплоносителя в контуре до тех пор, пока не включится резервное питание.
Согласно плану, эксперимент должен был начаться, когда тепловая мощность реактора снизится до 700 мегаватт. Мощность успели понизить на 50 процентов (1600 мегаватт), и процесс остановки реактора был отложен примерно на девять часов по запросу из Киева. Как только снижение мощности возобновилось, она неожиданно упала почти до нуля из-за ошибочных действий персонала АЭС и ксенонового отравления реактора - накопления изотопа ксенона-135, снижающего реактивность. Чтобы справиться с внезапной проблемой, из РБМК были извлечены аварийные стержни, поглощающие нейтроны, однако мощность не поднялась выше 200 мегаватт. Несмотря на нестабильную работу реактора, в 01:23:04 начался эксперимент.
Ввод дополнительных насосов усилил нагрузку на выбегающий турбогенератор, что снизило объемы воды, поступающей в активную зону реактора. Вместе с высоким паровым коэффициентом реактивности это быстро увеличило мощность реактора. Попытка внедрения поглощающих стержней из-за их неудачной конструкции лишь усугубила ситуацию. Всего лишь через 43 секунды после начала эксперимента реактор разрушился в результате одного-двух мощных взрывов.
Концы в воду
Очевидцы утверждают, что четвертый энергоблок АЭС был разрушен двумя взрывами: второй, самый мощный, случился через несколько секунд после первого. Считается, что аварийная ситуация возникла из-за разрыва труб в системе охлаждения, вызванного быстрым испарением воды. Вода или пар вступили в реакцию с цирконием в тепловыделяющих элементах, что привело к образованию большого количества водорода и его взрыву.
Шведские ученые полагают, что к взрывам, один из которых был ядерным, привели два различных механизма. Во-первых, высокий паровой коэффициент реактивности способствовал увеличению объема перегретого пара внутри реактора. В результате реактор лопнул, и его 2000-тонная верхняя крышка взлетела на несколько десятков метров. Поскольку к ней были прикреплены тепловыделяющие элементы, возникла первичная утечка ядерного топлива.
Во-вторых, аварийное опускание поглощающих стержней привело к так называемому «концевому эффекту». На чернобыльском РБМК-1000 стержни состояли из двух частей - поглотителя нейтронов и графитового вытеснителя воды. При введении стержня в активную зону реактора графит замещает поглощающую нейтроны воду в нижней части каналов, что только усиливает паровой коэффициент реактивности. Число тепловых нейтронов увеличивается, и цепная реакция становится неконтролируемой. Происходит небольшой ядерный взрыв. Потоки продуктов ядерного деления еще до разрушения реактора проникли в зал, а затем - через тонкую крышу энергоблока - попали в атмосферу.
Впервые о ядерной природе взрыва специалисты заговорили еще в 1986 году. Тогда ученые из Радиевого института Хлопина провели анализ фракций благородных газов, полученных на череповецкой фабрике, где производились жидкий азот и кислород. Череповец находится в тысяче километров к северу от Чернобыля, и радиоактивное облако прошло над городом 29 апреля. Советские исследователи выявили, что соотношение активностей изотопов 133 Xe и 133m Xe равнялось 44,5 ± 5,5. Эти изотопы - короткоживущие продукты ядерного распада, что указывает на слабый ядерный взрыв.
Шведские ученые рассчитали, сколько ксенона образовалось в реакторе до взрыва, во время взрыва, и как менялись соотношения радиоактивных изотопов вплоть до их выпадения в Череповце. Оказалось, что наблюдавшееся на заводе соотношение реактивностей могло возникнуть в случае ядерного взрыва мощностью 75 тонн в тротиловом эквиваленте. Согласно анализу метеорологических условий на период 25 апреля - 5 мая 1986 года, изотопы ксенона поднялись на высоту до трех километров, что предотвратило его смешение с тем ксеноном, который образовался в реакторе еще до аварии.
На протяжении почти восьми веков Чернобыль был просто небольшим украинским городком, но после 26 апреля 1986 года это имя стало обозначать самую страшную техногенную катастрофу за всю историю человечества. Само слово «Чернобыль» несет на себе знак радиоактивности, отпечаток человеческой трагедии и тайну. Чернобыль пугает и притягивает, и еще многие десятилетия он будет оставаться в центре внимания всего мира.
Авария на Чернобыльской атомной электростанции
Авария на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года - это начало отсчета нового периода взаимоотношений человека и атомного ядра. Периода, полного опасений, осторожности и недоверия.
Объект: Энергоблок № 4 чернобыльской АЭС, город Припять, Украина.
Жертв : 2 человека погибли во время катастрофы, 31 человек умер в последующие месяцы, около 80 - в последующие 15 лет. У 134 человек развилась лучевая болезнь, в 28 случаях приведшая к смерти. Порядка 60 000 человек (в основном - ликвидаторы) получили высокие дозы облучения.
Причины катастрофы
Вокруг Чернобыльской катастрофы сложилась необычная ситуация: буквально до секунд известен ход событий той роковой ночи 26 апреля 1986 года, изучены все возможные причины возникновения аварийной ситуации, но до сих пор неизвестно, что именно привело к взрыву реактора. Существует несколько версий причин аварии, а за последние три десятилетия катастрофа обросла множеством домыслов, фантастических и откровенно бредовых версий.
Первые месяцы после аварии основную вину за нее возлагали на операторов, которые допустили массу ошибок, приведших к взрыву. Но с 1991 года ситуация изменилась, и с персонала АЭС были сняты практически все обвинения. Да, люди допустили несколько ошибок, но все они соответствовали действующему на тот момент регламенту эксплуатации реактора, и ни одна из них не была фатальной. Так что в качестве одной из причин аварии признано низкое качество регламентов и требований безопасности.
Основные причины катастрофы лежали в технической плоскости. Многие тома расследований причин катастрофы сводятся к одному: взорвавшийся реактор РБМК-1000 имел ряд конструктивных недостатков, которые при определенных (достаточно редких!) условиях оказываются опасными. Кроме того, реактор просто-напросто не соответствовал многим правилам ядерной безопасности, хотя считается, что это не сыграло особой роли.
Двумя главными причинами катастрофы считаются положительный паровой коэффициент реактивности и так называемый «концевой эффект». Первый эффект сводится к тому, что при закипании воды в реакторе резко возрастает его мощность, то есть - в нем более активно начинают идти ядерные реакции. Это обусловлено тем, что пар поглощает нейтроны хуже, чем вода, а чем больше нейтронов - тем активнее идут реакции деления урана.
А «концевой эффект» вызван особенностями конструкции стержней управления и защиты, использовавшихся в реакторах РБМК-1000. Эти стержни состоят из двух половин: верхняя (длиной 7 метров) изготовлена из поглощающего нейтроны материала, нижняя (длиной 5 метров) - из графита. Графитовая часть необходима для того, чтобы при вытягивании стрежня его канал в реакторе не занимала вода, которая хорошо поглощает нейтроны, а потому может ухудшить течение ядерных реакций. Однако графитовый стержень вытеснял воду не со всего канала - примерно 2 метра нижней части канала оставались без вытесняющего стержня, а поэтому заполнялись водой.
Известно, что графит значительно хуже поглощает нейтроны, чем вода, а поэтому при опускании полностью вытащенных стержней в нижней части каналов из-за резкого вытеснения воды графитом ядерные реакции не замедляются, а напротив - резко ускоряются. То есть, из-за «концевого эффекта» в первые мгновения опускания стержней реактор не глушится, как это должно происходить, а наоборот - его мощность скачком увеличивается.
Как все это могло привести к катастрофе? Считается, что положительный паровой коэффициент реактивности сыграл роковую роль в тот момент, когда мощность реактора была снижена, а одновременно с этим снижены и обороты циркуляционных насосов - из-за этого вода внутри реактора стала течь медленнее и начала быстро испаряться, что вызвало ускорение течения ядерных реакций. В первые секунды рост мощности контролировался, но затем он приобрел лавинообразных характер, и оператор был вынужден нажать кнопку аварийного опускания стержней. В это мгновение сработал «концевой эффект», в доли секунды мощность реактора скачком увеличилась, и… И прогремел взрыв, едва не поставивший крест не всей ядерной энергетике, и оставивший неизгладимый след на лице Земли и в сердцах людей.
Хроника событий
Авария на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС произошла настолько стремительно, что вплоть до последних секунд все приборы контроля оставались работоспособными, благодаря чему весь ход катастрофы известен буквально до долей секунд.
На 24 - 26 апреля была намечена остановка реактора для проведения планово-предупредительного ремонта - это, в общем-то, обычная для АЭС практика. Однако очень часто во время таких остановок проводятся разнообразные эксперименты, которые невозможно провести при работающем реакторе. На 25 апреля был назначен как раз один из таких экспериментов - испытание режима «выбега ротора турбогенератора», который принципиально мог стать одной из систем защиты реактора во время чрезвычайных ситуаций.
Этот эксперимент очень прост. Турбогенераторы Чернобыльской АЭС - это агрегаты, состоящие из паровой турбины и генератора, вырабатывающего электроэнергию. Роторы этих агрегатов совмещены, и их общая масса достигает 200 тонн - такая махина, разогнанная до скорости 3000 оборотов в минуту, после прекращения подачи пара может долго вращаться по инерции, только за счет приобретенной кинетической инерции. Это и есть режим «выбега», и теоретически, его можно использовать для выработки электроэнергии и питания циркуляционных насосов при отключении штатных источников электроэнергии.
Эксперимент должен был показать, способен ли турбогенератор в режиме «выбега» обеспечить питание насосов до тех пор, пока аварийные дизельные генераторы не выйдут на штатный режим работы.
С 24 апреля началось постепенно снижение мощности реактора, и к 0.28 26 апреля ее удалось довести до необходимого уровня. Но в этот момент мощность реактора упала практически до нуля, что потребовало немедленного подъема управляющих стрежней. Наконец, к часу ночи мощность реактора достигла необходимой величины, и в 1:23:04, с опозданием в несколько часов, официально был дан старт эксперименту. Вот здесь и начались проблемы.
Турбогенератор в режиме «выбега» останавливался быстрее, чем предполагалось, из-за чего падали и обороты подключенных к нему циркуляционных насосов. Это привело к тому, что вода стала медленнее проходить через реактор, быстрее закипать, и в дело вмешался положительный паровой коэффициент реактивности. Так что мощность реактора стала постепенно расти.
Спустя некоторое время - в 1:23:39 - показания приборов достигли критических величин, и оператор нажал на кнопку аварийной защиты АЗ-5. Полностью вынутые стержни начали погружаться в реактор, и в этот момент сработал «концевой эффект» - мощность реактора многократно увеличилась, и через несколько секунд прогремел взрыв (точнее - как минимум два мощных взрыва).
Взрывом был полностью разрушен реактор и повреждено здание энергоблока, начался пожар. На место аварии быстро прибыли пожарные, которые к 6 часам утра полностью справились с огнем. И в первые два часа никто не предполагал о масштабах произошедшей катастрофы и степени радиационного заражения. Уже через час после начала тушения у многих пожарных стали появляться симптомы радиационного поражения. Люди получили большие дозы радиации, и 28 из пожарных умерло от лучевой болезни в последующие недели.
Только в 3.30 утра 26 апреля был измерен радиационный фон в месте катастрофы (так как в момент аварии штатные приборы контроля вышли из строя, а компактные индивидуальные дозиметры просто-напросто зашкаливали), и пришло понимание того, что же на самом деле произошло.
С первых дней после взрыва начались мероприятия по ликвидации последствий катастрофы, активная фаза которых продолжалась несколько месяцев, а фактически длилась вплоть до 1994 года. За это время в работах по ликвидации приняли участие свыше 600 000 человек.
Несмотря на мощный взрыв, основная масса содержимого ядерного реактора осталось на месте разрушенного четвертого энергоблока, поэтому было решение построить вокруг него защитное сооружение, впоследствии ставшее известным, как «Саркофаг». Возведение укрытия было завершено уже к ноябрю 1986 года. На строительство «саркофага» ушло свыше 400 тысяч кубометров бетона, несколько тысяч тонн ослабляющей радиоактивное излучение смеси и 7000 тонн металлоконструкций.
Взрыв
До сих пор не прекращаются споры по поводу того, какую природу имел взрыв реактора на четвертом энергоблоке ЧАЭС.
Многие эксперты сходятся во мнении, что взрыв был аналогичен ядерному. То есть, в реакторе началась неконтролируемая цепная реакция, подобная тем, что происходит при подрыве ядерной бомбы. Эти реакции продолжались доли секунды, и не перешли в полноценный ядерный взрыв, так как все содержимое реактора было выброшено из шахты, а ядерное топливо рассеялось.
Однако основному взрыву реактора способствовал взрыв иной природы - паровой. Считается, что из-за лавинообразного роста образования пара внутри реактора многократно возросло давление (фактически - в 70 раз), которым была сорвана многотонная плита, укрывающая реактор сверху, как крышка кастрюлю. В результате реактор был полностью обезвожен, в нем начались неконтролируемые ядерные реакции, и - взрыв.
Иную версию происшедшего предложил Константин Павлович Чечеров , человек, посвятивший анализу причин катастрофы на ЧАЭС более 10 лет, в течение которых он лично исследовал фактически каждый метр шахты реактора и реакторного зала четвертого энергоблока. По его мнению, из-за аварийной остановки насосов резко поднялась температура в нижней части реактора, трубопроводы (давление воды в них достигало 70 атмосфер) разорвало, и в результате весь реактор, как колоссальный реактивный двигатель, был выброшен из шахты вверх, в реакторный зал. И уже там, под крышей зала, произошел взрыв, имевший ядерную природу, но относительно небольшую мощность – около 0,01 килотонны. Этот взрыв и разрушил крышу и стены реакторного зала. Именно поэтому фактически все топливо (90-95%) было выброшено из шахты реактора. Версия Чечерова долгое время противоречила официальной позиции и потому оставалась (и остается) практически неизвестной широкому кругу.
Чтобы представить масштабы катастрофы, нужно понимать, что представляет собой реактор РБМК-1000. Основу реактора составляет бетонная шахта с размерами 21,6×21,6×25,5 м, на дне которой лежит стальной лист толщиной 2 м и диаметром 14,5 м. на этой плите покоится графитовая кладка цилиндрической формы, пронизанная каналами для ТВЭЛов, теплоносителя и стержней - собственно, это и есть реактор. Диаметр кладки достигает 11,8м, высота - 7 м, она окружена оболочкой с водой, которая служит дополнительной биологической защитой. Сверху реактор укрыт металлической плитой диаметром 17,5 м и толщиной 3 м.
Общая масса реактора достигает 5000 тонн, и вся эта масса была просто выброшена взрывом из шахты.
Последствия Чернобыльской аварии
Чернобыльская катастрофа стоит в первом ряду самых серьезных техногенных аварий за всю историю человечества. Она имела настолько губительные последствия, что и сейчас - почти 30 лет спустя - ситуация остаётся очень тяжелой.
Взрыв реактора привел к чудовищным по масштабам радиационным загрязнением местности. В реакторе на момент аварии находилось порядка 180 тонн ядерного топлива, из которых от 9 до 60 тонн были выброшены в атмосферу в виде аэрозолей - огромное радиоактивное облако поднялось над АЭС, и осело на большой территории. В результате загрязнению подверглись значительные территории Украины, Беларуси и некоторых областей России.
Нужно отметить, что основную опасность представляет не сам уран, а высокоактивные изотопы его деления - цезий, иод, стронций, а также плутоний и другие трансурановые элементы.
В первые часы после аварии ее масштабы оставались неизвестными, но уже днем 27 апреля было спешно эвакуировано все население города Припять, в последующие дни люди были вывезены сначала с 10-километровой зоны вокруг Чернобыльской АЭС, а затем - и из 30-километровой. До сегодняшнего дня точно неизвестно число эвакуированных людей, но по приблизительным оценкам более чем из ста населенных пунктов за весь 1986 год было эвакуировано около 115 000 человек, а в последующие годы было переселено еще более 220 000 человек.
Впоследствии вокруг Чернобыльской АЭС, в 30-киллометровой зоне, была создана так называемая «зона отчуждения», в которой введен запрет на всякую хозяйственную деятельность, а чтобы предотвратить возвращение людей, практически все населенные пункты были в прямом смысле слова уничтожены.
Интересно, что даже сейчас в некоторых районах, подвергшихся загрязнению, наблюдаются сверхдопустимые содержания радиоактивных изотопов в почве, растениях и, как следствие - в коровьем молоке. Такая ситуация будет наблюдаться еще несколько десятилетий, так как период полураспада цезия-137 составляет 30 лет, а стронция-90 - 29 лет.
С течением времени радиоактивный фон на загрязненных территориях в целом снижается, однако у этого эффекта есть неожиданные проявления. Известно, что при распаде радиоактивных элементов образуются другие, и они могут быть как менее, так и более активными. Так, при распаде плутония образуется амереций, который обладает более высокой радиоактивностью, поэтому с течением времени радиоактивный фон в некоторых районах только растет! Считается, что на загрязненных территориях Беларуси из-за роста количества амереция к 2086 году фон будет в 2,5 раза больше, чем сразу после аварии! Успокаивает только то, что основную массу этого фона составляет альфа-излучение, от которого относительно легко защититься.
Страшные последствия аварии вызвали массовое недовольство ядерной энергетикой, люди стали просто бояться атомных станций! Это привело к тому, что в период с 1986 по 2002 год не было построено ни одной новой АЭС, а строительство новых энергоблоков на уже существующих станциях было либо заморожено, либо полностью прекращено. И только последние десять лет в атомной энергетике наметился рост, но это больше относится к России - новый удар нанесла авария на японской АЭС «Фукусима-1», и ряд стран уже объявили об отказе от атомной энергетики (так, германия хочет полностью отказаться от АЭС уже к 2030-м годам).
Чернобыльская катастрофа имела и некоторые совсем удивительные последствия. Зона отчуждения давно стала предметом мрачных шуток о мутациях и других страшных вещах, вызванных радиацией. Но на самом деле ситуация в тех районах совсем иная. Почти 30 лет назад из 30-километровой зоны ушли люди, и с тех пор там никто не жил (за исключением нескольких сотен «самосёлов» - людей, вернувшихся сюда, несмотря на все запреты), не пахал и не сеял, не загрязнял окружающую среду и не сбрасывал отходы. В результате радиоактивные леса и поля практически полностью восстановились, в них многократно возросли популяции животных, в том числе и редких, и экологическая обстановка в целом улучшилась. Как это ни парадоксально, но радиационная катастрофа стала не злом, а скорее благом для природы!
И, наконец, Чернобыль вызвал к жизни новое социокультурное явление - сталкерство. Зона отчуждения как нельзя лучше воплощает в себе Зону, созданную братьями Стругацкими в романе «Пикник на обочине». С начала 90-х годов на закрытие территории потянулись сотни «сталкеров», которые тащили все, что плохо лежит, посещали брошенные города и стремились в сталкерскую «Мекку» - навсегда замерший в советском прошлом постапокалиптический город Припять. И никому неизвестно, какие дозы радиации получили эти горе-сталкеры, и какие опасные вещи они притащили домой.
Сталкерство приобрело такие масштабы, что правительство Украины было вынуждено принять специальные законодательные акты, ограничивающие доступ людей к Зоне отчуждения. Но несмотря на усиленный контроль границ зоны и все запреты новоявленные сталкеры не оставляют попыток попасть в самый загадочный, овеянный мифами и легендами регион планеты.
Современное положение на ЧАЭС
Несмотря на катастрофу, Чернобыльская АЭС с осени 1986 года возобновила свою работу: уже 1 октября был запущен энергоблок № 1, а 5 ноября - энергоблок № 2. Запуск третьего энергоблока затруднялся тем, что он находится в непосредственной близости от аварийного четвертого, поэтому он начал работу только 24 ноября 1987 года.
Вечером 11 октября 1991 года на втором энергоблоке произошел серьезный пожар, который фактически поставил крест на работе станции. В этот день был остановлен реактор энергоблока № 2, позже начались работы по его восстановлению, однако они так и не были завершены, и с 1997 года реактор считается официально остановленным. Реактор энергоблока № 1 был заглушен 30 ноября 1996 года. Останов реактора энергоблока № 3 был произведен Президентом Украины 15 декабря 2000 года - это событие было обставлено, как шоу, и транслировалось в прямом эфире.
Так что на сегодняшний день Чернобыльская АЭС не функционирует, однако на ней производятся работы по замене «саркофага» (который начинает разрушаться) новым защитным сооружением. В связи с этим на территории станции продолжает трудиться порядка 750 человек. Ход работ круглосуточно транслируется на официальном интернет-сайте Чернобыльской АЭС http://www.chnpp.gov.ua/ .
14 ноября 2016 года начат процесс перемещения собранного нового укрытия — через 4 дня оно должно занять свое место над разрушенным энергоблоком.
Что сделано, чтобы катастрофа не повторилась
Считается, что основными причинами Чернобыльской катастрофы стали конструктивные недостатки атомного реактора РБМК-1000. А ведь эти реакторы стояли не только на ЧАЭС, но и еще на нескольких станциях - Ленинградской, Смоленской и Курской. Миллионы людей оказались в потенциальной опасности!
После катастрофы встал вопрос о модернизации всех этих реакторов, что и было сделано в последующие годы. Сейчас в работе остаётся еще 11 реакторов РБМК-1000, которые уже не представляют опасности, однако из-за физического износа и морального устаревания большинство из них через 5 - 10 лет будут выведены из эксплуатации.
Также Чернобыльская катастрофа заставила пересмотреть регламенты эксплуатации реакторов и ужесточить требования ядерной безопасности. Так что по-настоящему серьезные меры безопасности на атомных электростанциях были введены только после 1986 года - до этого считалось, что многие сценарии аварий просто немыслимы, а опасения надуманы.
К сегодняшнему дню мировая атомная энергетика стала одной из самых высокотехнологичных отраслей, в которой особое внимание уделяется безопасности, надежности техники и подготовке персонала. И во многом это произошло из-за аварии на Чернобыльской АЭС, которая показала: расщепление атомного ядра - это куда сложнее и опаснее простого сжигание угля.
На 25 апреля 1986 года была запланирована остановка четвертого реактора для очередного планового предупредительного ремонта по испытанию так называемого режима «выбега ротора турбогенератора». Однако данный режим на станции еще не был отработан и даже в принципе не был внедрён на атомных станциях с реакторами типа РБМК. Тем не менее, испытания 25 апреля 1986 года были уже четвёртыми, проводившимися на ЧАЭС. Первая попытка, случившаяся еще в 1982 году, показала, что напряжение при выбеге падает быстрее, чем изначально планировалось. Последующие эксперименты, проводившиеся на станции после доработки оборудования турбогенератора в 1983, 1984 и 1985 годах также, по разным причинам, заканчивались неудачно.
Авария на Чернобыльской АЭС. Как все произошло
26 апреля 1986 года на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС при работе реактора РБМК – 1000 на мощности 200 МВт прогремел мощнейший взрыв, следствием которого стало полнейшее разрушение атомного реактора станции. Из реактора были выброшены раскалённые куски топливных сборок и графита. Обломки смертельно опасных облученных ТВЭЛов (тепловыделяющих элементов), графита и даже целых частей металлических конструкций разбросало по крышам цехов станции и соседний зданий, расположенных на прилегающей местности. В различных помещениях станции и на крыше начался пожар. Кроме ядерного топлива в активной зоне реактора в момент аварии находились продукты деления и трансурановые элементы - различного рода радиоактивные изотопы, образовавшиеся за время функционирования реактора. Как раз они и представляли наибольшую угрозу для биосферы. В окружающую среду, из-за максимальных температур и начавшегося процесса расплавления ядерного топлива, вместе с разгоряченным воздухом произошёл выброс колоссального количества радиоактивных веществ, в том числе изотопов таких химических элементов, как уран, плутоний, (период полураспада – 8 дней), цезий-134 (период полураспада 2 года), (период полураспада – 33 года), (период полураспада – 28 лет), а также радиоактивной пыли.
Данные изотопного анализа первых проб воздуха, воды и почвы, отобранных на территории станции в Чернобыле в первые дни после аварии – с 26 апреля по 1 мая – свидетельствовали о том, что около трети от общей активности приходилось на долю изотопа йода-131. Кроме него, в собранных пробах были обнаружены изотопы бария-140 и лантана-140, цезия-137 и цезия-134, рутения-103, циркония-95, теллура-132, цезия-141 и нептуния-239, а также в ближайшей зоне, зоне отселения изотопы стронция-90 и плутония-239 и плутония-240.
В городской черте опасные вещества в основном оседали на ровных поверхностях: на лужайках, дорогах, крышах. А так как направление ветра не было постоянным, то радиоактивность рассеивалась и, прежде всего, на области вокруг ЧАЭС. В районе Чернобыльской атомной станции радиоактивность достигла 15000 рентген/час. В ближней зоне аварии (10-30 км от ЧАЭС) радионуклидный состав выпадений был близок к его составу в топливе, а за пределами этой зоны происходило существеннее фракционирование радионуклидов йод-131 и цезий-137. В ближней зоне было отмечено выпадение большого количества «горячих частиц».
Значительная часть изотопов стронция и плутония оказалась в пределах ста километров от станции, так как они содержались в тяжелых частицах. Йод и цезий распространились на более широкую территорию. Достаточно интенсивные выпадения стронция-90 (до 100 кБк*м2) имели место в ближней зоне ЧАЭС, только сравнительно небольшое число участков с плотностью загрязнения стронция-90 (37-100 кБк*м2) располагалось в Гомельской и Могилёвской областях Белоруссии и Брянской области России. Районы с повышенным содержанием плутония находились в пределах ближней зоны ЧАЭС (30 км зона), где плотность загрязнения плутонием отмечалась более 3700 Бк/м2. Превышение глобального уровня по плутонию-239 и плутонию-240 в верхнем слое почвы (0-5 см) составляло в среднем в 175 раз, а в более удалённых районах содержание не превышало 0,07-0,7 кБк*м2.
Часть топлива, включая смертоносные радиоактивные остатки деления, в том числе плутоний, в мелкодисперсном, капельном и газообразном виде вместе с перегретым паром поднялась к облакам и с ветром передвигалась преимущественно в западном направлении, постепенно оседая и заражая всю окружающую местность на пути движения. Радиоактивный шлейф протянулся на запад – над европейской частью СССР, на восток – на территорию Восточной Европы и на север – в страны Скандинавии. При этом основная масса заражённых осадков осела на территории нынешней Беларуси – тогда Белорусской ССР. Радиационная обстановка в ранний период определялась короткоживущими продуктами деления и нейтронной активации, в том числе йод-131. В более поздние сроки определяющими радионуклидами явились цезий-134 и цезий-137, а в некоторых локальных районах также стронций–90. Основным дозообразующим радионуклидном в отдалённые сроки стал цезий-137, по содержанию которого в окружающей среде проводилась оценка радиологической ситуации. Суммарная активность цезий-137, выпавшего на территории бывшего СССР, равнялась 4*1016 Бк (в том числе в Белоруссии – около 41%, России – 35%, Украине – 24% и остальных республиках – менее 1%). Обширная территория, подвергшаяся радиоактивному загрязнению, имеет сложную конфигурацию. Площадь с уровнем загрязнения цезий-137 свыше 1 Кu*км2 (37 кБк*м2) заняла около 150 тыс. км2. На территории России площадь с плотностью загрязнения цезий-137 от 555-1480 кБк*м2 составляет 2100 км2, а свыше 1480 кБк*м2- 310 км2. Многие из пострадавших до сих пор проводят лечение в клиниках Украины, Белоруссии и России.
Другая часть радиоактивного содержимого реактора расплавилась, смесь из расплавленных металла, песка, бетона и фрагментов топливных сборок просочилась сквозь трещины в нижней части корпуса реактора за его пределы, в том числе проникая в подреакторные помещения. Уцелевшая часть металлических конструкций, топливных элементов и графита в течение нескольких дней после взрыва продолжала плавиться и превратилась в некую массу, которая «прожгла» нижнюю биологическую защиту из стальных листов и (в основной части) бетона, смешавшись с последним, и вылилась из здания энергоблока лавинообразной массой на нижние отметки, так и застыв в виде известной «слоновьей ноги». затянулась на десятилетия и не окончена до сих пор.
