Что сейчас с 4 энергоблоком чаэс
Эффект просушки: что происходит с радиоактивной лавой под реактором в Чернобыле
Четвертый энергоблок Чернобыльской АЭС, взорвавшийся больше 35 лет назад, сегодня укрыт уже двумя саркофагами: объектом «Укрытие», который строили еще первые ликвидаторы, и Новым безопасным конфайнментом (НБК), достроенным три года назад. Что происходит с остатками ядерного топлива в руинах реактора мы можем судить только по данным с датчиков радиации. В начале мая журнал Science опубликовал заметку о том, что в четвертом реакторном зале ЧАЭС вновь активизировались реакции распада. Через неделю Институт проблем безопасности атомных электростанций НАН Украины подтвердил, что в одном из подреакторных помещений четвертого реактора ЧАЭС «наблюдается рост плотности потока нейтронов», но тот «не превышает установленных пределов безопасности». Что происходит?
Konung yaropolk / wikimedia commons / CC BY-SA 4.0
Science приводит слова сотрудников украинского Института проблем безопасности АЭС, Анатолия Дорошенко и Максима Савельева, о том, что поток нейтронов в остатках реактора медленно растет и нельзя исключить «риск инцидентов». Эти их слова отчасти повторяют выводы публикации в журнале «Вопросы атомной науки и техники» 2020 года, один из авторов которой как раз Дорошенко.
Действительно, несколько измерительных приборов системы контроля ядерной безопасности, установленной в объекте «Укрытие» (так официально называется саркофаг) показывают, что с 2016 по 2019 год плотность нейтронного потока увеличилась — в самом значительном случае на 60 процентов.
Откуда взялись нейтроны в давно «остывшем» месте катастрофы и почему они так важны?
Нейтроны вызывают деление ядер урана-235 или плутония-239 (которые поэтому называются делящимися материалами), при этом распад ядер сопровождается выходом новых нейтронов и в случае правильной геометрии материалов выстраивается самоподдерживающаяся цепочка реакций. Это можно увидеть в ядерном взрыве или работе атомного реактора, и самопроизвольная авария с образованием цепной реакции весьма опасна.
В ходе развития аварии на 4 блоке Чернобыльской АЭС чуть меньше половины загруженного в реактор топлива (80-90 из 200 тонн) осталась в здании в виде лаваподобных топливосодержащих материалов (ЛТСМ, подробнее об этом читайте в материале «Китайский синдром Чернобыля»). Уран, плутоний, америций и нептуний в этой застывшей лаве продолжают распадаться, порождая в некоторых вариантах распада нейтроны.
В конце 90-х общее количество нейтронов в «Укрытии» оценивалось величиной примерно 10 штук в секунду, что примерно в триллион раз меньше, чем поток нейтронов в работающем гигаваттном реакторе. За счет распада радиоактивных веществ мы должны были бы наблюдать постепенное снижение нейтронного потока, однако измерения кое-где показывают, что происходит не совсем это.
Отмеченный рост наблюдается в детекторах, установленных в скважинах, пробуренных в завалах и бетонных наплывах вокруг помещения 305/2, которое до аварии находилось прямо под реактором.
«Опыт Чернобыля», 2012
После аварии это помещение оказалось недоступным. И радиационные (те, что связаны с опасностью облучения), и ядерные (те, что связаны с риском возникновения самоподдерживающийся цепной реакции) измерения по нему косвенные. Дорошенко и соавторы в своей статье акцентируют внимание на том, что детекторы, расположенные возле помещения 305/2, где осталось самое большое скопление топливных масс, слишком сильно экранированы от него бетоном и завалами. В итоге получается, что нейтронный «шум» от других ЛТСМ забивает самый важный источник, поэтому точность данных по росту не очень велика в плане привязки замеченного роста потока к конкретному скоплению материалов.
Расположение ЛТСМ (красное) в остатках помещения 305 ⁄2 и 3 скважны, в которых установлены детекторы нейтронов, показывающие рост потока
«Опыт Чернобыля», 2012
Что там происходит
Атомный реактор, прежде всего, представляет из себя устройство для размножения нейтронов, с помощью которых идет извлечение ядерной энергии деления. Размножение достигается организацией такой геометрии из делящегося материала и замедлителя, при котором количество нейтронов возрастает после каждого акта деления, образуя самоподдерживающуюся цепную реакцию. Если же часть из нейтронов из нового поколения поглощать или давать им утекать из активной зоны таким образом, что количество их будет постоянным, то и мощность будет поддерживаться на одном и том же уровне.
Организовать такое непросто, и для ЛТСМ в «Укрытии» расчеты показывают, что для запуска ускоряющейся цепной реакции необходимо было бы уменьшить поглощение нейтронов «нейтральными» материалами и их утечку за пределы застывшего расплава как минимум в 2,5 раза. Самостоятельно такие изменения в самой керамике происходить не могут, но в ней есть поры и трещины, так что кое-что меняться может.
Основную роль в изменениях тут играет вода, которой в руинах четвертого энергоблока еще со времен аварии скопилось немало. После сооружения «Укрытия» оказалось, что дождевая и талая вода продолжает поступать внутрь, но к началу 1990 года установился некоторый баланс водного режима. Изменения нейтронной активности в помещениях под саркофагом, как пишут ученые в той же самой статье, были сезонными: сухие периоды сопровождались ростом плотности потока нейтронов, влажные наоборот.
Динамика плотности потока нейтронов в зоне проплавления ОП юго-восточной части помещения 305 ⁄2 за идентичные периоды 2014-2015 и 2016-2017 годов
Е. Д. Высотский и др. / ВИП, 2018
Эта ситуация изменилась, когда поверх «Укрытия» возвели в середине 2010-х Новый безопасный конфайнмент — поступление воды в остатки энергоблока резко сократилось.
Из вышеупомянутой публикации по нейтронной физике ЛТСМ также следует, что существует точка «оптимального увлажнения», при которой нарастание количества нейтронов в каждом поколении достигает максимума. Соответственно, при высыхании залитых водой ЛТСМ нейтронный поток будет сначала увеличиваться и только после прохождения «оптимального увлажнения» начнет сокращаться — это, возможно, мы и видим сейчас.
Это происходит потому, что вода является одновременно сильным замедлителем и сильным поглотителем нейтронов. Замедление нейтронов — это снижение их энергии от миллионов электронвольт при рождении в ядерной реакции до сотых долей электронвольта — средней тепловой энергии атомов при комнатной температуре. Оно важно, потому что ядро урана-235 или плутония-239 примерно в 1000 раз охотнее поглотит замедленный нейтрон, чем быстрый, только появившийся в реакции. Поэтому добавляя воду к урану, мы увеличиваем вероятность деления и как бы виртуально многократно увеличиваем концентрацию урана. Однако когда воды становится достаточно много, все нейтроны успевают в ней замедлиться, и дальнейшее ее добавление приводит только к росту поглощения ценных нейтронов.
Но что может быть, если расчеты и модели неверны, и в реальности где-то сложатся условия для возникновения самопроизвольной цепной реакции? За историю работы человечества с делящимися материалами такие аварии возникали неоднократно (например, «заряд-демон» и авария на ядерном объекте Токаймура), поэтому можно довольно уверенно предсказать, что произойдет.
Как выглядит самый страшный сценарий
Что будет, если все же ускоряющаяся цепная реакция запустится где-то в объеме топливосодержащей лавы?
Затем «очнувшийся» материал остынет и может вновь заполниться водой. Соответственно, цикл с ростом мощности реакции и прогревом может повториться — и так будет происходить, пока содержание воды в этой области станет слишком маленьким для эффективного замедления нейтронов.
Если это и происходило в 2016-2019 году, то в процессе выпаривания воды из ЛТСМ в объеме Нового Безопасного Конфаймента должна была вырасти концентрация радиоактивных аэрозолей, которые наверняка задержала система фильтрации НБК и заметили бы датчики системы контроля ядерной и радиационной безопасности, но никаких прямых данных у нас об этом нет.
При этом вышеописанный сценарий — это цепь из крайне смелых допущений. А комментарий «ГСП ЧАЭС» опровергает и вариант с развитием цепной реакции в ЛТСМ. Резюмируя, можно сказать, что за 35 прошедших с аварии лет, исследователи, видимо, достаточно хорошо знают об угрозах в останках четвертого энергоблока и барьерах на пути их распространения. Рост нейтронного потока был заранее предсказан расчетно и не является показателем роста опасности, а скорее подтверждает правильность заложенных моделей.
Что случилось с 4 энергоблоком ЧАЭС
Версий о том, что же всё-таки произошло 26 апреля 1986 года на 4 энергоблоке Чернобыльской АЭС выдвинуто несколько. С течением лет накапливались данные учёных, выходили из тени архивные материалы, публиковались мемуары свидетелей и участников событий. Так или иначе полная непротиворечивая версия катастрофы сложилась уже только в XXI веке. Сейчас общепринятое мнение таково: к трагедии привело уникальное сочетание сразу нескольких факторов, каждый из которых вряд ли привёл бы к аварии. Но, сложившись вместе в одно и то же время, они и привели к такому тяжёлому результату.
Как запускали энергоблоки ЧАЭС
Начало строительства станции пришлось на весну 1970 года. В эти дни был заложен новый город энергетиков – Припять, и были вбиты первые колышки на месте будущего котлована АЭС, а летом 1972 года был уложен первый бетон в фундамент главного корпуса первой очереди.
Всего было запланировано строительство шести энергоблоков, которые должны были вступать в строй постепенно, один за другим. Первый энергоблок был принят в эксплуатацию в декабре 1977 года, а весной следующего года выведен на проектную электрическую мощность 1000 мегаватт.
Второй энергоблок ЧАЭС заработал на проектной мощности весной 1979 года. Третий – в 1982, а четвёртый – в 1984.
Что предшествовало трагедии
Симптоматично, что почти сразу после начала эксплуатации станцию стали преследовать нештатные ситуации и аварии. Так например, в сентябре 1981 года на строящемся третьем энергоблоке произошёл пожар, который был сочтён незначительным инцидентом. Он не оказал существенного влияния ни на ход строительства, ни на работу остальных блоков.
Но ровно через год произошла уже по-настоящему серьёзная авария, которая даже сопровождалась выбросом радиации в атмосферу.
Это случилось 9 сентября 1982 года. Был закончен плановый ремонт реактора первого энергоблока, и он вводился в эксплуатацию. Такие операции проводились уже не раз, и как говорится, ничего не предвещало. Однако, по достижении тепловой мощности 700 мегаватт случилось разрушение тепловыделяющей сборки, так называемый ТВЭЛ. Это, проще говоря, пакет стержней, заполненных делящимся материалом на основе урана. (см.фотографию выше.)
Разрушение ТВЭЛа привело к повреждению технологического канала №62-44. В реакторе таких каналов много, в каждый из них как раз и помещается одна тепловыделяющая сборка. На этой схеме повреждённый канал указан стрелкой:
А вот так это выглядит в настоящем реакторном зале действующей АЭС:
В результате взрыва ТВЭЛа повреждения получила также графитовая кладка активной зоны реактора. А поскольку каналы во время работы заполнены кипящей водой под давлением, то смесь этой воды, пара и радиоактивных материалов из разрушенной сборки попала в объём реактора, а оттуда в технологические трубопроводы и далее в атмосферу.
Реактор был остановлен только через 20 минут. Такая задержка привела к существенному загрязнению территории вокруг станции, пришлось проводить дезактивационные мероприятия. Ремонт занял 3 месяца, в результате повреждённый канал был навсегда выведен из эксплуатации.
На этом инцидент был завершён. Но до сих пор нет однозначного мнения о его причинах. Имеются две равновероятные версии: грубое нарушение персоналом инструкций по расходу воды (включая даже попадание в канал постороннего предмета) и технологический дефект канальной трубы, допущенный на заводе.
Хроника аварии на 4 энергоблоке ЧАЭС
Так что же произошло той весенней ночью на станции? Ход событий был восстановлен с точностью буквально до секунд. Это было необходимо для того, чтобы понять причины происшедшего.
На предыдущий день, 25 апреля, была запланирована обычная остановка реактора для проведения регламентных работ. Обычно это время используют для различных ремонтов, осмотра и так далее. Но помимо прочего, на время останова планировался эксперимент с «выбегом ротора турбины». Что это такое?
Поскольку реактор остановлен, то пар на лопатки турбины не подаётся. Но тяжёлый ротор продолжает вращаться ещё некоторое время. Была идея не отключать турбину от генератора, а проверить, как долго генератор сможет вырабатывать электричество при таком инерционном вращении. Это испытание должно было проводиться как раз 25 апреля на мощности реактора от 20% до 30% от номинальной. (Ведь реактор выключается не моментально, для этого требуется известное время).
Ночью в этот день (в 3 часа 47 минут ночи) мощность реактора была планово снижена до 50%. К середине дня она составила уже приблизительно те самые 30%, после чего была планово отключена система аварийного охлаждения. И тут начались неожиданности.
Дальнейшее снижение мощности в 14:00 было запрещено диспетчером Киевских электросетей. Почему? Возможно, в этот момент была включена какая-то очень энергоёмкая нагрузка. Запрет был снят диспетчером только в 23:10. Поэтому четвёртый энергоблок почти 12 часов работал на пониженной мощности.
Тут нужно упомянуть о таком эффекте, как «ксеноновое отравление». Это накопление в активной зоне большого количества изотопов радиоактивного ксенона с периодом полураспада около 9 часов. Этот изотоп очень активно поглощает нейтроны, а значит, препятствует ядерной реакции. Причём отравление характерно именно для работы на пониженной мощности, при номинальном режиме его не происходит.
Такой длительный период работы на мощности около 30% от номинальной не был предусмотрен регламентами. Отравление оказалось сильнее, чем обычно. После того, как запрет был снят, тепловую мощность начали снижать дальше. Но в 0:28 мощность неожиданно резко упала до очень низких величин – порядка 30 тепловых мегаватт. (Очевидно, именно из-за чрезмерного ксенонового отравления). Персонал дежурной смены принял решение поднять мощность до чисел, которые предусмотрены графиком выключения реактора, а для этого замедляющие стержни были извлечены из активной зоны больше, чем обычно требуется.
Когда мощность стабилизировалась на значении 200 мегаватт, специалисты начали готовиться к запланированному эксперименту по «выбегу турбины». Включили восемь насосов, подающих воду в активную зону. Четыре из них предполагалось использовать как нагрузку генератора при «выбеге».
Эксперимент начался ночью 26 апреля в 1:23:04. Турбина, подключённая к нагрузке из четырёх насосов, начала замедляться. Соответственно, эти насосы стали уменьшать частоту вращения и подача воды в реактор стала сокращаться. Из-за этого, а также под воздействием ещё нескольких эффектов, реактор начал разгоняться – наращивать мощность.
1:23:39 на пульте управления была нажата кнопка аварийного останова. Прошёл так называемый сигнал АЗ-5. По этому сигналу замедляющие стержни начали опускаться вглубь активной зоны. Обратите внимание, что с начала эксперимента до сигнала аварийного останова прошло всего 35 секунд.
И тут в дело вступил неожиданный фактор, о котором прежде никто не подозревал. Конструкция замедляющих стержней оказалась такова, что при их погружении в реактор в некоторый момент происходит не останов его, а наоборот разгон! Это продолжается всего несколько секунд, и раньше, при штатном выведении энергоблока из эксплуатации, этот дефект конструкции никак не проявлялся. Но сейчас, на фоне всей этой истории с большим ксеноновым отравлением, он сработал.
Через 1 или 2 секунды после начала движения стержней вниз, аппаратура зафиксировала ещё один сигнал АЗ-5. А после него – фрагменты телеметрии, которые свидетельствовали об очень быстром неконтролируемом наборе мощности. Ещё через несколько секунд регистрирующие приборы вышли из строя. Последовали два мощных удара (по показаниям большинства выживших свидетелей). Ко времени 1:23:50 реактор был полностью разрушен.
Иными словами, от начала эксперимента, когда всё ещё было в штатном режиме, до катастрофы (срыва крышки реактора и выброса содержимого активной зоны в воздух), прошло меньше минуты. Но процессы, которые привели реактор в предаварийное состояние, продолжались несколько часов, а точнее почти сутки.
Недостатки реактора
Результаты работы сразу нескольких комиссий, как от СССР, так и международных, некоторое время широко обсуждались. В итоге даже до сегодняшнего времени остались некоторые неясности во всей этой истории.
По горячим следам, в 1986 году Государственная комиссия по расследованию причин аварии возложила основную ответственность на персонал АЭС. И дежурная смена операторов, и руководство станции были обвинены в грубом нарушении правил эксплуатации реактора. Например, в выводах фигурирует, что они стремились «провести эксперимент по выбегу ротора турбины любой ценой» и отключение систем защиты на определённом этапе снижения мощности, когда она ещё не дошла до нуля. Кроме того, руководителям вменялось в вину замалчивание масштабов трагедии в первые дни. На этом, казалось, расследование было завершено.
Однако в 1991 году к нему вернулись. Новое следствие существенно изменило окончательные выводы, и вина персонала в них уже не признавалась столь критичной. Основное место отныне заняли технические детали, а именно особенности конструкции самого реактора, и в первую очередь замедляющих стержней. Примерно к таким же выводам пришла в 1993 году комиссия международного Консультационного комитета по вопросам ядерной безопасности INSAG. То есть с течением времени уровень объективности во взглядах на катастрофу начал расти.
На сегодня общепринятым осталось следующее мнение. К трагедии привело стечение слабопрогнозируемых и маловероятных обстоятельств, каждое из которых не оказало бы никакого влияния на работу станции. Но сложившись вместе, наложившись друг на друга, они сформировали кумулятивный эффект. А главным фактором, триггером, непосредственно запустившим развитие катастрофических процессов, оказалась конструктивная ошибка в стержнях управления и защиты (СУЗ).
Как уже говорилось выше, эта ошибка приводила к положительной обратной связи между мощностью и реактивностью – то есть при опускании стержней мощность реактора временно (на 1-2 секунды) возрастала, тогда как должна была уменьшаться. Это было впоследствии названо «концевой эффект». Конструкция стержней была усовершенствована сразу же, как только этот эффект был понят по результатам работы комиссии.
Первые часы после взрыва
Взрыв привёл к срыву многотонной крышки реактора. Фактически, вся его шахта оказалась полностью открытой наружу, потому что перекрытия крыши и все конструкции, находившиеся выше, тоже были разрушены. На снимках с вертолётов хорошо видна жуткая зияющая дыра на том месте, где располагалась активная зона.
Первое и самое очевидное последствие катастрофы – на здании станции возник сильный пожар. Он грозил перекинуться на соседние энергоблоки. Сигнал о пожаре поступил на пульт дежурного пожарной охраны в 1:23 ночи. То есть практически сразу в момент взрыва. В тушении пожара приняли участие расчёты самой станции, караул пожарной части города Припять, подразделения из Киева и ближайших областей Украины.
В первые часы мало кто понимал масштабы трагедии и уровней радиации. Но уже после 2 часов ночи в медсанчасти стали поступать пожарные с явными признаками поражения радиацией, с симптомами лучевой болезни. Руководитель тушения майор Леонид Телятников пробыл на станции почти до утра и получил очень высокую дозу облучения. Выжил он только благодаря срочной операции на костном мозге в Англии.
Функционирование уцелевших энергоблоков после катастрофы
Сразу после катастрофы работа Чернобыльской атомной станции была приостановлена, реакторы заглушены. На территории проводились работы по дезактивации, которые потребовали подлинного героизма сотен ликвидаторов. Был сооружён первый «саркофаг» над зданием 4 энергоблока. И в октябре 1986 года вновь заработали блоки станции номер 1 и 2, а в декабре 1987 года и третий.
Однако, станция, получившая такую дурную славу, не прожила долго. 15 декабря 2000 года все энергоблоки были остановлены и АЭС навсегда прекратила работу.
После этого ещё почти два десятилетия продолжалось строительство нового «саркофага» – объект «Укрытие». Он был закончен и введён в эксплуатацию в 2018 году. Имеется программа, которая предусматривает консервацию и постепенный демонтаж всех сооружений станции. Она рассчитана на долгие годы вперёд – демонтаж сердца АЭС, реакторных установок, предполагается осуществить не раньше 2065 года.
Чернобыль: кто работает на остановленной станции
«Увидеть лося в зоне отчуждения у нас считается хорошей приметой. Особенно если он повернулся к поезду задом — мы считаем, что это к зарплате» — редакция XX 2 века поговорила с Максимом Орловым, главой профсоюза Чернобыльской АЭС, о технологических процессах снятия с эксплуатации и актуальных проблемах электростанции.
Многие по недоразумению считают, что Чернобыль остановил свою работу в 1986 году, после знаменитой аварии. Но это не так: один из энергоблоков работал вплоть до 2000 года, когда его остановили в рамках Меморандума о взаимопонимании. Но после этого фактически работа людей на станции не прекратилась — до сих пор ведётся деятельность, связанная со снятием с эксплуатации станции и с ликвидацией последствий катастрофы. Максим Орлов, работник станции с 1995 года и текущий глава профсоюза ЧАЭС, рассказывает об особенностях процессов, происходящих на станции сейчас, и о трудностях, связанных с непониманием чиновниками основных требований ядерной энергетики.
О технологиях
XX 2 ВЕК. Много ли сейчас людей работает на станции?
М. Орлов. Сейчас на самой станции работает 2300 человек, но есть ещё Управление обеспечения функционирования объектов ЧАЭС (УОФО). В сумме с УОФО нас 3000 человек (в 2011 году из предприятия выделили функции, которые направлены на обеспечение основных технологий, как то питание, транспорт, санитарно-пропускной режим, в отдельное «обеспечивающее» предприятие). А вообще в зоне отчуждения работает порядка 6,5 тысяч.
Зона отчуждения — это достаточно обширная территория, и очень специфичная, поскольку заражена радиоактивностью. Часть этой территории, десятикилометровая зона вокруг ЧАЭС, заражена трансурановыми элементами, что не предполагает никакой деятельности человека в ней, кроме промышленной. А она делится на два направления, первое — это контроль распространения радиоактивных веществ за пределы зоны отчуждения и преобразование объекта «Укрытие» («саркофаг» над четвёртым, взорвавшимся, энергоблоком) в экологически безопасную систему. Что такое объект «Укрытие» — многие знают, так как уже посмотрели сериал «Чернобыль». Второе направление — это снятие с эксплуатации самой станции, но что это такое — понимают сегодня не все — об этом сериал не рассказывает.
Атомная станция — это комплекс систем, объединённых одной задачей — выработка из ядерной энергии тепловой и дальнейшее преобразование её в электричество. В процессе работы ЧАЭС выработалось какое-то количество радиоактивных отходов, образовалось какое-то количество отработавшего ядерного топлива. Всё то, что образовалось в результате техногенной деятельности, хранится «на борту» атомной станции.
Многие спрашивают, что же мы, работники ЧАЭС, производим сегодня. Так вот, раньше мы производили электрическую энергию, а сейчас мы производим безопасность. Мы работаем с опасными средами, с опасными веществами, приводим их в безопасное состояние, насколько это возможно на сегодняшнем технологическом уровне. Безопасность сложно измерить, но можно, потому что есть критерии выхода радиоактивных веществ в окружающую среду, прописанные в «регламенте безопасности». И мы работаем, выполняя этот регламент.
Атомная станция — это не конфетная и не макаронная фабрика, её не закроешь просто так, распустив персонал. На Чернобыльской АЭС остались ядерные реакторы, они имеют активную зону.
Сейчас реакторы не содержат ядерного топлива, но сами по себе очень высоко радиоактивны. Реакторы типа РБМК-1000 (реактор большой мощности канальный) использовали графитовую кладку в качестве замедлителя тепловых нейтронов. Эта графитовая кладка осталась внутри реактора, а на четвёртом блоке она сгорела (её выкинуло взрывом, что существенным образом ухудшило ситуацию радиоактивности и в зоне отчуждения, и по всему миру). На трёх оставшихся блоках осталась масса оборудования и систем, которые хоть и выведены из эксплуатации, но представляют опасность, потому что они радиоактивно загрязнены — они работали с опасными средами, а также оказались в эпицентре крупнейшей радиационной катастрофы XX века. Для работы с ними требуется специальная подготовка персонала, специальные навыки, обучение, проверка знаний и формирование культуры безопасности (например, нельзя делать ничего того, что ты не знаешь, что ты не можешь спрогнозировать и проконтролировать, нужно находиться всегда в рамках регламента безопасности, в рамках должностных инструкций, которые определяют действия и операции).
XX 2 ВЕК. А как вы утилизируете ядерные отходы?
Но помимо отходов, связанных с нормальной эксплуатацией ядерной установки, у нас также есть отходы послеаварийные, то есть связанные с выбросом активной зоны.
XX 2 ВЕК. А где это всё размещают потом?
М. Орлов. Сейчас они располагаются во временных хранилищах, которые обеспечивают локальное хранение и локальную переработку в рамках технологического цикла атомной станции. Но это не длительное безопасное хранение. Они имеют ограниченный ресурс, ограниченный объем. Эти радиоактивные отходы необходимо потом перерабатывать, переводить в более безопасное состояние и делать для них паспорта.
XX 2 ВЕК. Что потом происходит с бетонными блоками, в которые помещаются ядерные отходы?
М. Орлов. Вообще высокоактивные отходы должны захораниваться в глубоких и стабильных геологических формациях. У нас есть хранилища в Буряковке — это в зоне отчуждения, в десятикилометровой зоне. Там отходы захораниваются путём буртования (технология от царя Гороха), когда в земле выкапывается глубокая траншея, она уплотняется, кладётся несколько слоёв гидроизоляции, и потом туда укладываются радиоактивные отходы. Сверху опять укладывается гидроизоляция, всё это закрывается, и получается такой бурт. То есть, отходы в прямом смысле закапывают в землю. Но это частичное решение, оно не может в целом решить проблему на национальном уровне.
Кладбище радиоактивной техники в Буряковке.
XX 2 ВЕК. А что делают с оборудованием, которое тоже загрязнено?
М. Орлов. По-разному поступают. Современные методы дезактивации позволяют существенно уменьшить объёмы загрязнённого оборудования. То есть, различными методами проводится дезактивация поверхности оборудования, и в том случае, когда достигается критерий снятия с регулирующего контроля, данное оборудование теряет статус радиоактивных отходов и просто превращается в металлолом, который уже можно на общих основаниях реализовывать на рынке металлолома.
Давно уже речь шла о том, что Украине необходимо проводить централизованное обращение с радиоактивными отходами. В стране есть несколько ядерных объектов — атомные станции, которые образуют радиоактивные отходы, и промышленные источники ионизирующего излучения, которые в настоящее время хранятся в так называемых центрах «Радон» в крупных областных центрах. В последние годы был сформирован централизованный Фонд по обращению с радиоактивными отходами. Основным донором в этот фонд является государственная Национальная атомная энергогенерирующая компания «Энергоатом» (укр. НАЕК Енергоатом), поскольку это самый крупный производитель атомной электроэнергии в стране. Компания рассчитывает, что на эти деньги будет организована система обращения с радиоактивными отходами, позволяющая её предприятиям передавать отходы на переработку и безопасное хранение. И всё это должно быть в рамках Украины, потому что мы не имеем права вывозить ядерные отходы на хранение за рубеж, это запрещено международным законодательством. Каждая страна, которая производит радиоактивные отходы, обязана самостоятельно решать эту проблему. Это законодательство имплементировано в Украине, и она обязана построить у себя хранилище для длительного и безопасного хранения радиоактивных отходов.
За этот период времени Фонд обращения с радиоактивными отходами наполнялся ресурсами, и для того, чтобы эти ресурсы осваивать, необходимы соответствующие технологические мощности такого вида и уровня, которых в Украине, кроме как на Чернобыльской АЭС, ещё нигде нет. Но ЧАЭС ставят палки в колеса, поэтому деньги уходят, а проблема не решается. «Энергоатом» обеспокоен ситуацией, когда они платят в Фонд обращения с РО деньги ежегодно, а на выходе они почти ничего не получают. Их собственные хранилища начинают заполняться, они понимают, что эту проблему надо всё-таки решать.
Мы поддерживаем создание системы обращения с РО в рамках государства, и хотелось бы, чтобы этим занимался коллектив Чернобыльской АЭС. Потому что нас когда-то лишили основного вида деятельности и перевели всё в снятие с эксплуатации, и теперь мы мастера во всём, что этого касается, в том числе и в обращении с РО.
То топливо, которое отрабатывает свой ресурс, вытаскивают и специальным образом перевозят в хранилище отработанного ядерного топлива. На ЧАЭС хранилище представляет собой пять сообщающихся бассейнов, наполненных химочищенной водой, и в каждом из них на специальных держателях в вертикальном положении висят сборки с отработавшим ЯТ. Вода снимает достаточно тепловыделения и замедляет нейтроны. Работники хранилища постоянно следят за температурой воды, за её составом. Если сборка повреждена, из неё начинают выделяться трансурановые элементы и уходить водный раствор. Работникам в такой ситуации нужно определить, какая сборка была повреждена, и переставить её в специальный дополнительный герметичный чехол. Это требует квалификации и постоянной работы. Уровень воды в бассейне и температура должны быть плюс-минус постоянными. Если из бассейна будет уходить вода, то может получиться история, как на Фукусиме: в топливе без воды может начаться самопроизвольная цепная реакция, даже в отработанном. Отработанное — это не значит, что оно неисправное, просто оно больше не может работать в энергетическом режиме, но в нём огромное количество урана.
Таких сборок в хранилище чуть больше 20 000. Точная цифра засекречена, но их очень много — это отработанное топливо за весь период деятельности ЧАЭС, с 1977 года по 2000 год. И вот это хранилище имеет определённый ресурс, оно может протекать, лопаться, поэтому проектом предусмотрено второе хранилище, уже сухого типа, современное, там, где это топливо будет храниться уже не в воде, а в специальных контейнерах, уже в горизонтальном виде. В сухом хранилище есть определённые системы охлаждения и контроля. Строительство хранилища такого типа в ЧАЭС уже подходит к своему физическому завершению. Я надеюсь, что как только закончится наладка оборудования, топливо с первого хранилища будет переводиться на второе. Это рядом со станцией, порядка полутора километров оттуда.
Отдельно в зоне отчуждения строится централизованное хранилище отработавшего ядерного топлива, полученного от других атомных станций Украины.
Хранилище отработанного ядерного топлива сухого типа.
О проблемах
После останова станции мы начали разрабатывать системные документы, которые определяли бы дальнейшие действия, связанные с приведением в безопасное состояние ядерных установок, основных и вспомогательных обслуживающих систем. В рамках Программы снятия с эксплуатации ЧАЭС у нас были подготовлены расчёты по персоналу, по его численности. Проблемы начали проявляться остро в начале этого года, до этого шла методичная работа по завершению непростого объекта — Нового безопасного конфайнмента (НБК). Чтобы строить такие сложные объекты, нужно предварительно получить геодезическую информацию о составе и несущей способности грунтов. Но даже когда есть информация, то когда вы начнёте копать, вы можете найти, скажем, карстовые пустоты, а значит, фундамент надо будет делать уже другой. У вас проект под один фундамент, потому что вы не знали об этих пустотах, значит надо его переделывать — всё это удлиняет и удорожает строительство проекта. Так было и с НБК: когда его начали строить, сдали делать выемку грунтов и обнаружили железнодорожные вагоны и куски ядерного топлива в земле! Никто не знал, что там оно может быть. Это увеличило сроки выполнения работ, так как ЯТ нужно специальным образом достать, упаковать, взвесить, характеризовать; каждый его кусочек, каждый грамм должен состоять на учёте, это требование законодательства. Всё это — непростое дело. А нас из-за этого упрекали в том, что проект тянется слишком долго, становится все дороже. Но здесь нельзя ничего наперёд рассчитать со 100%-ой вероятностью!
Новый безопасный конфайнмент.
Частично проблемы возникают из-за того, что сейчас ЧАЭС находится в подчинении у министерства экологии. Какое отношение имеет регулирующий орган Минэкологии к атомной энергетике? Никакого! Какое отношение он имеет к вопросам снятия с эксплуатации ядерных энергоблоков? Никакого. Когда нас остановили, нас выкинули из профильного министерства энергетики. К сожалению, нам не с кем разговаривать в Минэкологии. Эти люди совершенно чужды проблемам атомной энергетики. Очень много времени уходит на то, чтобы им объяснить очевидные вещи!
Например, Министерство экологии и Агентство по управлению зоной отчуждения поддерживают туристический бизнес в зоне радиационной катастрофы. А сегодня из-за сериала есть огромный туристический поток в зону отчуждения, причём люди едут смотреть на ЧАЭС, как на некий техно-арт-объект, уже муралы рисуют. А на самом деле, в первую очередь надо думать о том, каким рискам организаторы турбизнеса подвергают людей, которые едут в зону отчуждения. Они же ходят по радиоактивной земле, она на 35 000 лет непригодна для жизни. Это же не просто так! А они сюда людей возят, зачем они их облучают? Бизнес зарабатывает на том, что эксплуатирует чужое любопытство, а готов ли он нести ответственность за жизнь и здоровье этих людей? Что эти люди вообще знают о том, куда они приехали и к чему это может привести?! На мой взгляд, есть огромный вред от того, что выхолащивается понятие опасности радиации. Из неё делается развлекательный фетиш, а на самом деле это огромная беда.
Зачем нас перевели в Минэкологии — непонятно. Ведь наша работа востребована в атомной энергетике до сих пор: сегодня в Украине 15 атомных энергоблоков. Все они в период до 2019 года получили продление своего ресурса. Причём, некоторые — всего на 10 лет, и больше продлевать этот срок для них не будут, потому что там есть существенные изменения в металле корпуса реактора, и технологиями, которые доступны Украине, их невозможно устранить. Сегодня разработчики этих реакторов находятся в России, а всё, что касается безопасности, надо согласовывать с проектантом реактора. И это правильно, но на сегодняшнем этапе это по политическим причинам невозможно. Поэтому Украина через 10 лет встанет перед необходимостью останова блоков, один за другим, тех, которые, кстати, сегодня дают более 50 % электроэнергии в стране. Снятие с эксплуатации энергоблоков — это огромная часть работы, которой бы мог заняться коллектив ЧАЭС. Это и инжиниринговые работы, которые требуют соответствующего опыта и расчётов, и физические работы по демонтажу и по приведению в безопасное состояние систем и механизмов.
Минэкологии предлагают свой вариант построения единой вертикали технологического процесса. Вещь, безусловно, нужная, так как Украине необходима централизованная вертикаль по обращению с ядерными отходами. Мы сначала были «за». И мы сказали, что коллектив ЧАЭС готов взять на себя эту задачу. Мы сделали расчёты и презентацию, показали министру, но он сказал, что все это будет реализовываться в рамках самого министерства.
15 февраля был подписан приказ по зоне отчуждения о начале реорганизации. Из 21 предприятия путём ликвидации и объединения должно быть создано 5. Потом вышел документ о реорганизации 2 предприятий, УОФО присоединяли к ЧАЭС — путём ликвидации «ненужных» кадров. Нам сейчас нужны новые работники, а из-за реструктуризации происходит обратный процесс — сокращение кадров. Мы спрашиваем, что мы перестали делать, что повлекло сокращение? Обосновано ли оно? Покажете расчёты? Но ничего нет. А это атомная энергетика, здесь без расчётов никак нельзя! Просто кто-то что-то решил, что издаётся новая структура предприятия, структуре потом пишется штатное расписание по подразделениям, в них количество работников, уровень их квалификации, уровень зарплаты падает.
Они говорят, что не может быть два директора и два бухгалтера у одного предприятия. Ладно, это 2 человека, откуда ещё 85? Почему они оказались лишними? Например, в транспортном цехе такая ситуация: был начальник цеха, заместитель по эксплуатации и заместитель по ремонту. Они вместо двух этих замов оставляют одного, причём не по эксплуатации, а по ремонту, но расчётов по объёмам их работ не показывают. Что у них изменилось по объёмам? Если они в министерстве считают, что была завышена численность, возможно, но пусть покажут отчёты. У нас в ЧАЭС был отдел кадров и отдел организации труда и заработной платы. Два отдела соединили в один отдел, и оказалось 9 лишних человек. Работы не стало меньше! Наоборот, УОФО присоединяется, это 500 человек, их тоже надо рассчитывать. Надо добавлять численность, а они её уменьшают. По состоянию на 1 марта у нас в штатных расписаниях были вакансии. На станции это было 135 вакансий, в УОФО — ещё 35. А вакансия — это незанятое рабочее место, которое необходимо занять, и это обосновано, для него есть объёмы работ, которые надо выполнять. А потом раз — и этих вакансий нет! Не понятно, на каком основании в штатных расписаниях исключили вакансии.
Увольнения ещё не были реализованы, но их возможность нервирует людей. Им уже сказали — “Вашего рабочего места уже нет. Найдите себе что-то другое”. И они не знают, что им делать. Некоторые уже уехали в Польшу, некоторые нашли другую работу, некоторые с сердечным приступом умерли по дороге на работу. Таких было двое за два месяца.
Отток специалистов начался ещё в тот момент, когда ЧАЭС остановилась: огромное количество атомщиков, которые проработали на станции, начали искать себя за рубежом. Они уезжали в разные страны, в том числе и в Россию, они там тоже были востребованы, потому что там реакторы такого типа, как на ЧАЭС, ещё эксплуатируются. Есть масса специалистов, которые сегодня работают за границей, в Германии, в соответствующих фирмах, которые занимаются обращением с радиоактивными отходами. Они подтвердили свою компетенцию, спокойно там работают и никогда не вернутся в Украину решать эту проблему. Разве что за соответствующие деньги, которые нам здесь никто не заплатит.
Между тем, чтобы вырастить квалифицированного инженера-атомщика, нужно вложить десятки тысяч долларов на компетенцию, квалификацию, уровень работника. Просто на улице подобрать работника и сказать: «Завтра ты будешь управлять реактором или обслуживать оборудование» — невозможно, так делать нельзя. Нужен очень серьёзный кадровый подход.
ЧАЭС без персонала от радиации не защитит никого. Здесь полно ядерного топлива на борту. Если сегодня запустить процессы, которые повлекут за собой отток персонала, то потом вернуть этот персонал будет невозможно. А он может начаться — из-за необдуманного сокращения персонала в зоне отчуждения и в ЧАЭС.