Исторический сайт

Багира

Суббота, 07 21st

Последнее обновлениеПт, 20 Июль 2018 11pm

Чернобыль: Взбесившийся атом

Журнал: Тайны СССР №4, апрель 2018 года
Рубрика: Хроника катастроф
Автор: Антон Первушин

Фото: чернобыльская катастрофаВ состав Чернобыльской АЭС имени В.И. Ленина (ЧАЭС) входили четыре реактора РБМК-1000 (реактор большой мощности канального типа). В качестве замедлителя нейтронов, выделяемых ураном, в этих реакторах используется графит, а теплоносителем служит вода. Слабообогащённый оксид урана загружается в реактор в виде тугоплавких таблеток, помещённых в трубки из циркониевого сплава — ТВЭЛ. Трубки устанавливаются в активной зоне в виде тепловыделяющих сборок, объединяющих по 18 ТВЭЛ. Сборки (около 1700 штук) вводят в специальные вертикальные технологические каналы в графитовой кладке. По этим же каналам циркулирует вода, которая под тепловым воздействием нейтронов доводится до кипения. Пар через специальные коммуникации подаётся на турбогенератор, который вырабатывает электрическую энергию.

Роковой эксперимент

В цилиндре активной зоны реактора имеются сквозные отверстия (трубы), в которых размещаются 211 стержней регулирования из бористой стали, поглощающей нейтроны и таким образом регулирующей изменение скорости нейтронного потока. По мере извлечения стержней из активной зоны (поднятия вверх) начинаются цепная реакция и нарастание мощности реактора.
На 25 апреля 1986 года была запланирована остановка 4-го энергоблока ЧАЭС для очередного ремонта. В периоды таких остановок персонал обычно проводит испытания оборудования или разнообразные эксперименты. В тот раз целью эксперимента, предложенного институтом «Гидропроект», была проверка возможности использования кинетической энергии турбогенератора для обеспечения электропитания циркуляционных насосов в случае обесточивания. Дело в том, что в случае отключения внешних источников энергии (станция тоже является потребителем энергии, а не только её производителем) останавливаются насосы, подающие холодную воду в реактор, и главные циркуляционные насосы, обеспечивающие прокачку нагреваемой воды через активную зону. Это мгновенно приводит к отсечению поступления пара в турбину. Несмотря на прекращение подачи пара, ротор турбины продолжает некоторое время вращаться по инерции, что теоретически позволяет давать электроток. Подобный режим работы не был штатным для АЭС и нигде не применялся. Но он очень интересовал военных, ведь подобное отключение внешних источников могло произойти в случае развала энергосистемы: например, после серии ядерных ударов по территории страны. Эксперимент предлагался многим атомным электростанциям, но из-за опасности повреждения оборудования все отказывались от него. Руководители ЧАЭС сочли себя достаточно компетентными, чтобы взяться за рискованное дело.

Цепь ошибок

Как показало расследование, ещё на стадии разработки программы эксперимента был допущен ряд грубейших ошибок. Испытания почему-то считались электротехническими и не влияющими на ядерную безопасность, поэтому не согласовывались с генеральным проектантом, главным конструктором и научным руководителем. Программой не были предусмотрены дополнительные меры безопасности и снижены штатные: например, предписывалось отключить систему аварийного охлаждения реактора на весь период четырехчасовых испытаний, поскольку считалось, что она… сработает и сорвёт эксперимент.
Примерно за сутки до аварии мощность реактора была снижена наполовину, однако дальнейшее снижение запретил диспетчер электросети. Запрет был снят 25 апреля за час до полуночи. В итоге длительное время активная зона реактора находилась в режиме «отравления» продуктами ядерного распада, что привело к дальнейшему падению мощности. Его компенсация производилась операторами, выдвигавшими стержни-поглотители из активной зоны. В течение примерно двух часов тепловую мощность реактора удалось понизить до уровня, предусмотренного программой эксперимента (около 700 мегаватт), однако была допущена ошибка, в результате которой она быстро упала до 30 мегаватт.
Нужно было останавливать эксперимент, но персонал принял роковое решение о поднятии мощности, приступив к извлечению новых стержней. Через несколько минут удалось добиться роста мощности и стабилизации на уровне 160-200 мегаватт. Всё это время «отравление» продолжалось, и операторы поднимали стержни один за другим. В момент аварии внизу оставалось только шесть стержней!
В 1:23:04 начался эксперимент. Из-за снижения оборотов насосов, подключённых к турбогенератору, мощность реактора возросла до 530 мегаватт. Персонал осознал опасность, и в 1:23:40 начальник смены дал команду нажать кнопку АЗ-5 — по ней стрежни начали движение в активную зону. Проблема заключалась в том, что каждый из стержней имеет на своём нижнем конце алюминиевый вытеснитель, поглощающий нейтроны намного хуже, чем вода. Введение вытеснителей в активную зону спровоцировало резкий рост потока нейтронов, что повлекло скачкообразный рост мощности реактора и интенсивное парообразование. Реактор в буквальном смысле закипел!
Аварийный разгон сопровождался гидроударами и отключением света. Через четыре секунды мощность в сто раз превысила номинальную. Скачок давления в технологических каналах вызвал их разрушение, после чего произошёл чудовищный взрыв. Спустя две секунды прогремел второй, причиной которого стало воспламенение смеси кислорода с водородом, образовавшейся из воды. При этом обвалилась часть здания реакторного цеха, а наружу было выброшено около четверти всего графита и часть топлива.
Начался сильный пожар. Поток горячего воздуха поднял в атмосферу радиоактивную смесь из продуктов ядерного распада. Высота струи превышала 1200 метров. Произошло загрязнение не только тридцатикилометровой зоны вокруг станции, но и значительных территорий в ряде областей Украины, Белоруссии и России.

Версии трагедии

Последовательность допущенных ошибок и процесс развития аварийной ситуации специалисты, принимавшие участие в расследовании, восстановили быстро. Но выжившие операторы утверждали, что инструкции, представленные проектантами ЧАЭС, не были нарушены, что режим, несмотря на поднятые стержни, оставался расчётным, предусмотренным главным конструктором, и не должен был привести к столь катастрофическому развитию ситуации.
Из-за многочисленных дискуссий возникло несколько экзотических версий, выходящих за рамки обсуждения чисто технических обстоятельств катастрофы. Одна из самых необычных принадлежит Евгению Барковскому, сотруднику Института физики Земли РАН, который связал аварию с локальным землетрясением. Оказывается, незадолго до момента взрыва реактора был зафиксирован небольшой сейсмический толчок в районе Чернобыля. Как установили сторонники этой версии, сам 4-й энергоблок стоит на тектоническом разломе земных плит, что могло усилить эффект толчка. Помимо прочего, на версию работает документ, найденный среди материалов расследования и подписанный директором ЧАЭС Виктором Брюхановым: в нём сообщается об обнаружении в ходе геодезических измерений 1985 года сверхнормативного смещения фундаментной плиты 4-го энергоблока станции.
До сих пор обсуждаются и конспирологические версии: например, что взрыв явился результатом диверсии. Способы диверсии предполагаются самые разные: от простой взрывчатки, подложенной под реактор, до применения пучкового оружия с искусственного спутника Земли. Как бы там ни было, но человеческий фактор всё равно остаётся главной причиной крупнейшей техногенной катастрофы XX века.




Вконтакте



Подписка на обновления

Введите ваш адрес:


Твиттер
Google+