На минувшей неделе журнал Science написал, что датчики на Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС) фиксируют реакции деления в захороненном ядерном топливе, оставшемся после аварии в 1986 году. Разрушенный в результате аварии 4-й энергоблок укрыт под изоляционным арочным сооружением, но он продолжает излучать потоки нейтронов за счёт спонтанного деления ядер урана.
Что всё это значит и чем грозит? Насколько ситуация опасна для экологии и жизни людей?
«Есть ещё несколько лет...»
Публикация на портале журнала Science пугает уже своим заголовком: «Это как тлеющие угли в мангале. В Чернобыле снова начинаются ядерные реакции». Её автор, старший научный редактор из американской НКО «Медицинский институт Говарда Хьюза» Ричард Стоун, пишет: «Спустя 35 лет после взрыва Чернобыльской атомной электростанции в Украине реакции деления снова тлеют в урановых топливных массах, похороненных глубоко внутри искалеченного реакторного зала. Датчики отслеживают возрастающее количество нейтронов. Есть ещё несколько лет, чтобы придумать, как подавить реакции.
Реакция неуправляемого деления может произойти после того, как тепло от деления испарит всю содержащуюся в топливной массе воду. Трагедия 1986 года, когда взрыв и пожар послали радиоактивное облако на Европу, конечно, не повторится — шансов на это нет. Но даже при сдерживаемом возгорании могут быть обрушены части саркофага, под которым погребён реактор».
Напомним, во время аварии на 4-м энергоблоке Чернобыльской АЭС реактор был полностью разрушен и всё, что от него осталось, вместе с песком, который сбрасывали в зону пожара, превратилось в силикатный расплав. Этот расплав (лава) растёкся по подвальным помещениям станции. После аварии над местом, где осталось около 170 тонн обогащённого урана, был построен саркофаг из стали и бетона — так называемый объект «Укрытие». Но во время дождей через него проникала вода, и датчики фиксировали рост числа нейтронов. В 2016 году над «Укрытием» соорудили ещё одну оболочку — «Арку».
Комментируя нашумевшую статью на портале Science, сотрудник Института проблем безопасности атомных электростанций Максим Савельев не исключил возможности новой аварии на Чернобыльской АЭС. Взрыв, по его мнению, способен обрушить неустойчивые элементы «Укрытия» и наполнить «Арку» радиоактивной пылью.
«Эти явления известны уже давно»
Российские учёные считают, что сенсация раздута на пустом месте, а угроза высосана из пальца. Институт проблем безопасного развития атомной энергетики (ИБРАЭ) РАН отреагировал на публикацию собственным заявлением. «В статье сделана попытка привлечь внимание к исследовательским работам, которые ведутся на Чернобыльской АЭС, а также к наблюдаемым явлениям, которые известны уже давно, — сказано в нём. — Как для свежего, так и для отработанного ядерного топлива характерны реакции деления с образованием нейтронов. Было всегда известно, что в любом хранилище ядерного топлива есть потоки нейтронов за счёт спонтанного деления».
Эти процессы, подчёркивают специалисты, после аварии и не прекращались. Общее энерговыделение в зоне реактора будет постепенно снижаться, но при этом оставаться заметным ещё на протяжении нескольких десятилетий. А медленный рост интенсивности реакций деления в отдельных местах возможен по нескольким причинам.
Во-первых, со временем меняется геометрия и общее физическое состояние топливных образований. Расплав, заполнивший помещения станции, неоднороден по своему составу и плотности: внутри скоплений могут быть участки с большим содержанием ядерного топлива, из-за чего и возрастёт поток нейтронов. Во-вторых, интенсивность реакций деления зависит от присутствия так называемого замедлителя. В его роли выступает вода, поступающая не только с дождями, но и с грунтовыми потоками. Она замедляет нейтроны, но интенсивность реакций деления от этого, наоборот, увеличивается.
Что ждёт ЧАЭС в далёком будущем?
Аналогичные ситуации происходили и раньше, напоминают учёные.
«За предыдущую историю наблюдений на объекте подобные инциденты случались в 1990 и 2000 годах. Тогда счёт нейтронных детекторов увеличивался после интенсивных атмосферных осадков, — говорит заместитель директора ИБРАЭ РАН, доктор технических наук Игорь Линге. — В 1990-м скорость счёта детектора в помещении рядом с основным скоплением лавы возросла примерно в 60 раз. В 2000-м повышение счёта носило менее „драматический“ характер, но также было связано с дождями.
Увеличение счёта нейтронов в два раза за 4 года не стоит рассматривать как сколько-нибудь опасное для персонала и окружающей среды. Но это повод задуматься над дальнейшей судьбой объекта „Укрытие“. Ведь существующая оболочка по сути является лишь отложенным решением проблемы».
Российские исследователи сожалеют, что в статье Science не приведено конкретных численных результатов измерений, по которым можно делать какие-либо выводы об интенсивности процессов, протекающих в зоне разрушенного реактора. Они считают, что должно пройти ещё много лет, пока ситуация перерастёт в такую, которая потребует вмешательства специалистов.
Итак, фатальное развитие событий и уж тем более повторный взрыв в Чернобыле учёные исключают. Но ничто на земле не вечно, и, как уже сказано, существующий саркофаг — лишь отложенное решение проблемы. Что ждёт ЧАЭС в далёком будущем?
«Если объект будет эксплуатироваться надлежащим образом, то в среднесрочной перспективе ситуация на 4-м энергоблоке никакой угрозы не несёт, — объясняет Игорь Линге. — Если же говорить о далёком будущем, то современные требования к изоляции подобного рода материалов на сроки в сотни тысяч и более лет предусматривают очень большой объём обоснований. Эта работа ещё не выполнена. И, по-видимому, не может быть выполнена для существующей конструкции сооружения.
Но время ещё есть, в том числе для того, чтобы найти решение, как удалить эти материалы в геологическое захоронение. Тогда можно будет говорить об их полной безопасности».