Вночі 26 квітня 1986 року внаслідок аварії реактора четвертого енергоблоку атомної електростанції в Чорнобилі стався викид в атмосферу хмари радіоактивного пилу, який за рівнем радіоактивності в кілька разів перевищував опади, що випали після вибуху атомних бомбу скинутих США на японські міста Хіросіму і Нагасакі в кінці II світової війни (1939–45).
Радіоактивний пил з цієї хмари довгий час осідав з дощами на землі Північного півкулі. Шкоду, завдану аварією здоров'ю людей, економіці та екології, практично неможливо оцінити, а наслідки катастрофи будуть відчуватися ще багато років.
Чорнобильська атомна електростанція (ЧАЕС) була побудована у 1977 році в м. Прип'ять, в східній частині білорусько-українського Полісся. Виникнення аварії багато в чому пов'язане з конструктивними особливостями чотирьох реакторів цієї АЕС. Радянські реактори цього типу будувалися тільки на території СРСР, оскільки крім електроенергії виробляли збройовий плутоній.
Конструкція реактора
Як і в будь-яких інших реакторах, основою цієї системи є активна зона, що містить атомне пальне – уран у вигляді стрижнів. Ці стрижні оточені блоками сповільнювачів ядерної реакції, що контролюють її перебіг. Як сповільнювач в чорнобильських реакторах використовувався графіт. Серед графітових блоків розташовувалися регулюючі стрижні з бору, який добре поглинає нейтрони, що виділяються при розпаді урану. Піднімаючи ці стрижні з активної зони і опускаючи їх назад, можна було керувати ядерною реакцією, регулюючи тим самим кількість тепла, що виробляється реактором. Тепло від активної зони реактора відводилося охолоджувачем – в цій системі як охолоджувач використовувалася звичайна вода під великим тиском. Вода або, як її називають атомники, «легка вода» (на відміну від «важкої», що складається з кисню і важкого ізотопу водню дейтерію чи тритію), закачувалася в активну зону, де скипала, частково перетворюючись на перегріту пару. У сепараторі, розташованому поруч з активною зоною, пара відокремлювалася від води і відправлялася в турбіни, потім, віддавши свою енергію, конденсувалася і поверталася разом з рештою води в активну зону. Реактор був вмонтований в міцну оболонку з бетону і сталі, що не випускала радіацію назовні.
Чорнобильська катастрофа сталася в ході експерименту, що проводився на переведеному в режим зниженої потужності реакторі. За часом цей експеримент збігався з плановим відключенням реактора і повинен був показати, що реактор безпечний навіть у випадку відключення електроживлення. Справа в тому, що атомні реактори не тільки виробляють електроенергію, а й споживають її – вона необхідна для роботи насосів, компресорів та двигунів, які піднімають і опускають регулюючі стрижні. Більшість реакторів, включаючи і чорнобильські, отримують живлення із загальної мережі станції, і якщо енергопостачання відключається, переходять на резервне живлення від газових або дизельних генераторів до відновлення основної мережі або зупинки реактора. Однак з моменту відключення основного живлення і до запуску резервних генераторів завжди проходить якийсь час.
Чорнобильська катастрофа – невдалий експеримент
Експеримент мав продемонструвати, що навіть в випадку відключення зовнішнього живлення залишків пари в системі реактора вистачить для обертання турбіни і генерування достатньої кількості енергії для роботи насосів на час, необхідний для включення резервних систем. Енергетики, які керували реактором, вважали, що таким чином можна буде досягти достатньої швидкості циркуляції води, що охолоджувала реактор, і не допустити перегріву активної зони. Що саме сталося в четвертому енергоблоці після початку експерименту, досі достеменно невідомо. Вибухи і пожежа знищили більшу частина обладнання. За свідченнями очевидців, яких зараз вже немає серед живих, вдалося певною мірою відновити картину подій. В ході розслідування з'ясувалося, що саме в умовах, створених в ході експерименту, реактори цього типу небезпечні. Проте справжня причина катастрофи досі не встановлена.
Всі реактори цього типу, що залишилися, були модернізовані, щоб виключити можливість подібних аварій в майбутньому. Однак в результаті пожежі, що сталася у другому енергоблоці ЧАЕС у 1991 році, стало очевидно, що серед причин подібних катастроф є недостатня підготовка персоналу і недоробки в системі безпеки.
Підготовка до експерименту
Згідно з документами, підготовку до експерименту почали незабаром після 1:00 ночі 25 квітня 1986 року. Стартувала процедура планового відключення реактора, його потужність поступово знижували. Атомний реактор не можна вимкнути як лампочку, його зупинка займає тривалий час. В даному випадку процедура тривала до 3 години 47 хв., поки потужність, що генерувалася реактором, була зафіксована на рівні 1600 мегават (МВт).
Реактор пропрацював на середній потужності до 14:00. Потім персонал відключив аварійну систему охолодження активної зони. За твердженнями експертів, це не було однією з причин аварії, оскільки навіть якщо б ця система була включена, в створених умовах аварії не можна було запобігти.
Після відключення аварійної системи охолодження потужність реактора продовжували знижувати, але з Києва прийшов наказ підтримувати потужність на рівні 1600 МВт, щоб не допустити падіння напруги в мережі столиці України, через що експеримент був відкладений ще на 12 годин. Потужність знову почали знижувати о 23:10.
Порушення правил
Опівночі на чергування заступила нова зміна. Через кілька хвилин після цього потужність реактора впала до 720 МВт і продовжувала знижуватися. Відомо, що мінімальний безпечний рівень потужності для реакторів цього типу становить 700 МВт. До 00:30 потужність склала вже 500 МВт, і управління було передано автоматиці. З якоїсь причини система не змогла утримати потужність на одному рівні (можливо, це сталося через недогляд оператора, але, швидше за все, стався якийсь збій), і вона швидко знизилася до 30 МВт.
Кілька хвилин по тому оператор дав команду прибрати з реактора кілька регулюючих стрижнів, щоб розігріти активну зону. До 1:00 потужність реактора зросла до 200 МВт. У цей момент у двох охолоджуючих будках реактора були включені додаткові насоси. Вода в системі охолодження почала циркулювати швидше, її кількість у сепараторі пари знизилась. О 01:15 була відключена система автоматичної зупинки сепаратора, що заважала проведенню експерименту. Оператор збільшив кількість води в системі, щоб підвищити її рівень в сепараторі, і дав команду прибрати ще кілька стрижнів, щоб знову підвищити потужність і тиск в сепараторі. До цього моменту, на думку експертів, в активній зоні залишилося всього вісім регулюючих стрижнів, якими керували вручну, в той час як за інструкцією залишати в реакторі менше 15 стрижнів небезпечно.
Початок експерименту
Незабаром кількість води в системі охолодження знову було знижено, щоб стабілізувати тиск і рівень води в сепараторі. Відведення тепла від активної зони реактора майже припинилося і тиск пари в ній почав рости. Все це сталося за лічені секунди, і оператори почали експеримент, не підозрюючи про небезпеку.
Через чотири секунди після 1:23 була відключена подача пари на турбіни – таким чином оператори хотіли знизити температуру активної зони, оскільки тиск в контурі охолодження підвищився б і швидкість відводу тепла зросла б. Щоб не допустити надмірного охолодження, з реактора на 10 секунд висунули регулюючі стрижні, які в ньому залишалися. Однак, оскільки кількість води в системі перед початком експерименту було знижено, тиск зріс не так сильно, як розраховувалося – замість цього з величезною швидкістю почала зростати кількість пари. Води, що залишилася в рідкому стані, перестало вистачати для охолодження активної зони, і оператори почали опускати регулюючі стрижні, щоб знизити темп реакції, але було вже пізно. Активна зона продовжувала розігріватися, все більше охолоджуючої води перетворювалося в пару.
Менш ніж через 40 секунд після початку експерименту потужність реактора більш ніж в 100 разів перевищила максимально допустиму. Атомне «пальне» розжарилося настільки, що почало випаровуватися і вступило в реакцію з водою, яка його охолоджувала. Пролунав вибух – оболонка реактора не витримала тиску пари. Відразу за ним пролунав другий вибух, викликаний розширенням газу, що утворився при випаровуванні уранового пального. Вибухами з бетонної оболонки реактора зірвало кришку; в нього почало надходити повітря, яке негайно вступило в реакцію з розпеченими блоками графітового сповільнювача, що призвело до утворення чадного газу (оксиду Карбону), який відразу ж загорівся. Під час вибуху з реактора було викинуто майже вісім тонн радіоактивних матеріалів, які розсіялися по околицях і були частково віднесені вітром.
Наслідки
Влада приховувала аварію до останнього. 27 квітня з Прип'яті були евакуйовані 30 000 чоловік. 28 квітня в Швеції було виявлено різке підвищення радіоактивного фону, після чого в Москву, столицю СРСР, направили офіційний запит. У той же день радянський уряд повідомив про аварію, що сталася на Чорнобильській АЕС, і визнав, що в реакторному залі все ще вирує пожежа. Пожежники, ризикуючи своїми життями, намагалися зупинити радіоактивні викиди. 4 травня пожежу вдалося загасити, але занадто дорогою ціною: багато пожежників були приречені на повільну смерть від променевої хвороби або раку.
Під час вибуху загинуло три людини. Ще 29 осіб померли протягом кількох тижнів після аварії від опіків і променевої хвороби. Близько 200 000 чоловік, що жили в околицях АЕС, отримали значні дози опромінення. Радіоактивний пил випадав з опадами на території України, Білорусії та Росії. Сліди радіоактивної хмари були виявлені навіть у Сибіру, Маньчжурії, Ірані, на Аравійському півострові, у Франції, Італії та Великобританії. Значна кількість радіоактивних речовин осіла на південному заході Польщі і на узбережжі Балтики.
Серйозно постраждала від радіоактивних опадів і природа. На світ почали з'являтися дикі і домашні тварини з вродженими дефектами. Люди, що живуть в зоні відчуження або неподалік від неї, скаржаться на різке погіршення здоров'я, а у дітей, що народилися після аварії, відзначається велика кількість захворювань.
Збиток від чорнобильської катастрофи тільки в Україні оцінюється в 3 млрд. дол. США. Після аварії на ЧАЕС ставлення суспільства до атомних електростанцій стало різко негативним. У пресі широко висвітлювалися труднощі, пов'язані з використанням і, що ще більш важливо, з зупинкою ядерних реакторів, що призвело до відмови багатьох країн від атомної енергетики. У Польщі було навіть припинено вже розпочате будівництво першої АЕС. Проте, згідно з прогнозами аналітиків, через брак альтернативних джерел, в найближчі 20 років кільком країнам все ж доведеться звернутися до атомної енергетики.
Читайте також:
