Дыхание ЧАЭС

Вид на ЧАЭС с территории Беларуси. Фото: "Белатом".

12 мая на сайте журнала sciencemag.org - издания Американской ассоциации содействия развитию науки был опубликован материал, с заголовком, по которому понятен смысл публикации "Это как угли в яме для барбекю. Ядерные реакции снова тлеют в Чернобыле".

В статье говорится, что в четвертом блоке Чернобыльской атомной станции спустя 35 лет после аварии вновь зафиксированы признаки реакций деления радиоактивного топлива. В настоящее время украинские специалисты пытаются определить, угаснут эти реакции сами по себе или потребуют незамедлительных действий для предотвращения еще одной аварии. «Это похоже на угли, тлеющие в яме для барбекю», — говорит Нил Хайят, специалист по ядерным материалам из Университета Шеффилда.

В конце апреля Анатолий Дорошенко из киевского Института проблем безопасности атомных электростанций заявил, что специальные датчики начали фиксировать повышение потока нейтронов, исходящих из одного из недоступных помещений под разрушенным в 1986 году реакторным залом. Высказывание об этом он сделал в ходе переговоров о разборке аварийного реактора. «Там много неопределенностей, — добавил физик Максим Савельев из того же института.

— Но мы не можем исключать возможность аварии». По словам Савельева, наблюдается медленный рост отсчетов нейтронов, и у специалистов есть несколько лет на то, чтобы выяснить, как решить возникшую проблему.

В результате аварии 26 апреля 1986 года урановые сборки, графитовые стержни и песок, засыпанный в реактор для тушения пожара, расплавились и протекли под основание реакторного зала, образовав так называемый кориум, топливосодержащий материал, который содержит до 95% урана.

Однако железобетонный саркофаг, построенный уже к осени 1986 года, не мешал проникновению внутрь объекта дождевой воды, которая сдерживала поток нейтронов, увеличивая тем самым вероятность деления ядер урана. Поэтому сильные ливни иногда становились причиной роста числа нейтронов.

В 2016 году при участии многих стран мира над саркофагом было построено новое сооружение. Новый безопасный конфайнмент стоимостью 1,5 млрд евро не позволяет дождевой воде попадать в реактор, в результате чего в большинстве точек укрытия поток нейтронов стабилизировался или даже начал снижаться.

Однако в последние годы в некоторых подреакторных помещениях отсчеты стали расти. Это наблюдается, например, внутри подаппаратного помещения 305/2, где за последние четыре года поток нейтронов почти удвоился — там находится много тонн кориума под обломками строительных конструкций.

Моделирование, проведенное специалистами киевского Института проблем безопасности атомных электростанций, показало, что высыхание радиоактивного топлива приводит к большему, а не меньшему рикошету нейтронов, что ускоряет деление ядер. «Это правдоподобные и убедительные данные. Неясен лишь механизм всего этого», — уточнил Хайятт.

По его словам, эту угрозу нельзя недооценивать, поскольку исчезающая из помещений вода приводит «к неконтролируемому высвобождению энергии». По словам Савельева, повторения аварии 1986 года ожидать не стоит, однако возможный разгон деления ядер может повредить неустойчивые части саркофага и наполнить укрытие радиоактивной пылью. По словам специалистов, одним из возможных решений может стать создание робота, способного работать в условиях высокой радиации помещения 305/2. Там он смог бы просверлить отверстия в расплавах кориума и установить в них цилиндры из бора, которые стали бы поглощать нейтроны. Пока же институт намерен продолжить мониторинг двух других помещений, где находится критическое количество кориума.

Материал американского издания распространился по множеству информационных сайтов Украины, России и Беларуси, а так же в сегментах соцсетей этих стран. Естественно, сразу же появились комментаторы на тему повторения катастрофы на ЧАЭС 1986 года.   

13-го мая сайт Чернобыльской АЭС опубликовал официальную информацию о состоянии дел 4-го энергоблока, а точнее, того, что осталось от этого энергоблока:

В связи с появлением в СМИ и широким обсуждением общественностью возможных рисков возникновения «неконтролируемого высвобождения ядерной энергии» от топливосодержащих материалов, которые находятся в объекте «Укрытие» после надвижки Арки в проектное положение, сообщаем.

После установки Арки НБК в проектное положение над ОУ по отдельным датчикам ИАСК наблюдается рост нейтронной активности в скоплениях топливосодержащих материалов (ТСМ) в зоне проплавления подреакторной плиты в помещении 305/2. Такая ситуация была прогнозирована ИПБ АЭС еще до надвижки Арки НБК и происходит в результате процесса утраты воды переувлажненной средой слоя черных лавообразных ТСМ (ЛТСМ), которые расположены выше (отм. +9,00 ÷ + 9,70) потенциальных ядерноопасных скоплений (ЯОС) ТСМ. Специалисты ИПБ АЭС прогнозируют, что в дальнейшем вклад от ЯОС ТСМ в уровень нейтронной активности, который регистрируется датчиками ИАСК, будет постоянным. Суммарная нейтронная активность будет продолжать расти в незначительной мере за счет снижения доли воды в слое ЛТСМ, расположенному выше ЯОС ТСМ, аж до достижения оптимального соотношения ядерного топлива и воды. При дальнейшем обезвоживании этой среды прогнозируется незначительное падение или аномально длительный период неизменных показаний плотности потока нейтронов (ППН).

Для гарантированного обеспечения в безопасном состоянии объекта «Укрытие» выполняется постоянный контроль скоплений ТСМ внутри объекта «Укрытие», которые контролируются техническими средствами системы контроля ядерной безопасности (СКЯБ), которая входит в состав интегрированной автоматизированной системы контроля объекта «Укрытие» (ИАСК).

За весь период наблюдений с начала установки Арки НБК в проектное положение превышений пределов безопасной эксплуатации не наблюдалось. В данное время показания датчиков ППН во всех помещениях имеют стабильные значения без тенденции к росту, текущие уровни не представляют угрозу возникновения самоподдерживающейся цепной реакции деления (СЦР).

Для обеспечения в безопасном состоянии объекта «Укрытие» существуют системы, которые выполняют функции безопасности, в том числе системы поддержания ТСМ в подкритическом состоянии. В случае превышения пределов безопасной эксплуатации по показаниям ППН, в зону роста ППН вводится нейтронопоглощающий раствор в соответствии с технологическим регламентом объекта «Укрытие».

С целью текущей оценки состояния ТСМ ОУ и прогнозирования их долгосрочного поведения ИПБ АЭС в 2018 году была разработана «Программа мониторинга топливосодержащих материалов (ТСМ) ОУ (ядерная и радиационная безопасность ОУ)».

Результаты, которые будут получены вследствие выполнения работ по этой программе, будут использованы для разработки (при необходимости) и внедрения организационно-технических мероприятий по предотвращению рисков от неблагоприятных последствий ухудшения состояния ТСМ. Но наблюдения за состоянием ТСМ нужно выполнять на протяжении нескольких лет, когда все процессы изменения температурно-влажностного режима в объекте «Укрытие» стабилизируются и можно будет более достоверно прогнозировать поведение ТСМ и гарантировать их поддержку в ядернобезопасном состоянии.