Наш дорогой Чернобыль

Она основана на моих воспоминаниях, как участника ликвидации последствий аварии, инженера-физика, дозиметриста и учёного. Прошу без моего согласия статью или её части в других изданиях не использовать.

             Наш дорогой Чернобыль

                Воспоминания, размышления и анализ опубликованных данных по аварии инженера-физика, участника ликвидации аварии в 1987г. Свой взгляд на используемые и перспективные способы получения электроэнергии.

                Использование статьи или её частей в других изданиях  без согласия с автором запрещено.

                                                               Наш дорогой Чернобыль

                                                    14.04.2011                          

26 апреля 1986 года около 2 часов ночи произошла самая трагическая авария в мировой атомной энергетике, а по масштабам и последствиям радиоактивных загрязнений превосходящая и любое ядерное испытание, проводившиеся на пустынных полигонах в Семипалатинской области и на Новой Земле.

Моя специальность – физико-энергетические установки, 17 лет занимался радиационными и радиоэкологическими исследованиями на территории Семипалатинского полигона, на ЧАЭС в 1987 году работал зам. начальника группы дозиметрического контроля 13-го района (третий энергоблок и саркофаг).

Чернобыльские РБМК-1000 - реакторы большой мощности кипящие (с тепловой мощностью 3200 МВт), безкорпусные  - детище советской науки и техники. Его активная зона составлена из 1693 графитовых блоков сечением 25х25 см и высотой 7м. В отверстиях блоков находятся тепловыделяющие сборки с топливом из двуокиси обогащённого урана. В реакторе находилось 192 тонны топлива. Через  сборки прокачивается вода, которая превращается в пар с температурой 280°С, и он поступает в два турбогенератора. Разработчики этих реакторов получили немало наград. Из-за больших размеров реактора решили защитную оболочку не делать, объяснив это высокой безопасностью реактора. Но оказалось, что эти оценки были преступно завышены. А в проекте были найдены серьёзные недоработки. Реактор проектировался для мирных и военных целей. В качестве отражателя в то время использовались блоки из обеднённого урана, чтобы получить оружейный плутоний. Во всём мире атомные энергоблоки строят раздельно, а наша инженерная мысль пошла дальше. Первый и второй блоки ЧАЭС строили также, а третий и четвёртый решили совместить в одном здании (уверовав в их абсолютную безопасность) для сокращения расходов на строительство. Даже некоторые системы были общими, что привело к тому, что третий блок стал полностью не работоспособен из-за радиоактивных загрязнений. Машинный зал, в котором находятся турбогенераторы - общий для всех энергоблоков. В нём находились большие запасы водорода, машинного масла, а крыши всех зданий покрывались слоями рубероида с гудроном, которые могут очень хорошо гореть.

У водо-водяных энергетических реакторов, используемых во всём мире, в том числе и в СССР при такой же мощности диаметр активной зоны в четыре раза, а топлива почти в три раза меньше. Их активная зона заключена в герметичный корпус, помещённый в защитную оболочку, способную выдержать даже падение самолёта.  На строительство таких реакторов после аварии на ЧАЭС полностью перешла и Россия, а действующие реакторы РБМК были усовершенствованы для повышения их надёжности. На Фукусиме-1 установлен реактор на кипящей воде с тепловой мощностью 1200 МВт и 70 тоннами топлива.

Специалисты, поработавшие на ЧАЭС, говорили, что на работу принимают и малоквалифицированных людей (по блату), регламент работ не всегда соблюдается, а реакторы такого типа плохо управляются, их нейтронное поле очень неустойчиво, при увеличении температуры может расти и мощность, защитные стержни спроектированы неправильно. Персонал той смены, которая работала во время аварии, работал с очень грубыми нарушениями, некомпетентно.

В физике реакторов действуют свои законы, отличные от обыденных представлений. Это законы статистической физики, которые особенно влияют на работу реактора при малых уровнях мощности, что может привести к неожиданному её повышению, разогреву реактора, а при положительной зависимости мощности от температуры она будет расти и дальше.  Похожая ситуация сложилась и перед аварией. Реактор работал на очень низком уровне мощности, происходило его отравление ксеноном-135, и чтобы поднять мощность, были извлечены все защитные стержни. И тут произошло резкое повышение мощности, причину которого не смогла определить ни одна экспертиза. Мощность реактора начала катастрофически расти, а введение  стержней защиты в начальный момент только усилило рост мощности (концевой эффект, ошибка конструкторов, которая была уже известна, но почему-то не устранена). Повышение мощности могло быть вызвано и действием статистических законов, когда была реализована очень малая вероятность такого события.

Сменный персонал пытался найти погребённых под обломками двоих своих сотрудников, находившихся в реакторном зале, не понимая, что обрекают себя на смерть. Одного не нашли, другой вскоре умер.

После взрыва загорелась крыша машинного зала и была опасность взрыва всех четырёх блоков, но пожарная часть ЧАЭС сумела ценой своего здоровья, а, то и жизни потушить пожар на крыше машинного зала.

Пожарные из города Припять поливали водой развалины реакторного здания, что привело к новым взрывам и полному выгоранию графита в течение последующих дней. Они получали смертельные дозы радиации. Рядом не было специалиста, который бы подсказал, что раскалённый графит очень хорошо горит при попадании на него воды, а паро-циркониевая реакция с оболочками твэлов приводит к выделению водорода и взрывам.

Учёные предполагали, что топливо в реакторе могло сплавиться в каплю, и за счёт разогрева, вызванного цепной реакцией (топлива в реакторе хватало, чтобы образовалась критическая масса),  сможет прожигать грунт и опускаться вниз чуть ли не до центра Земли.  Для предотвращения такого сценария шахтёры пробили штрек под реактором, уложили трубы для подачи жидкого аммиака и залили их бетонной подушкой.

Военные вертолётчики, по рекомендации академиков, цепляли на трос свинцовые блоки и сбрасывали их над реактором для его охлаждения. Это оказалось неэффективным и даже вредным, потому что пары свинца только усилили токсичные загрязнения ближних территорий.

С 1988 года производились бурения отверстий в бетоне, которым внутри был залит саркофаг, но больших количеств топлива не было обнаружено. Это могло свидетельствовать о том, что при взрыве из реактора вылетело почти всё топливо. Исходя из этого, по моим расчётам, радиоактивное загрязнение территорий Украины, Белоруссии, России и многих европейских стран накопленными в реакторе радионуклидами с периодом полураспада до 31 года сопоставимо с последствиями от взрыва  ядерной бомбы мощностью 10 мегатонн. Это более чем в 500 раз превышает мощность бомбы, сброшенной на Хиросиму. Главной же экологической опасностью являются долгоживущие радионуклиды – уран, плутоний и трансурановые элементы, на тысячи лет загрязнившие территории. Их при аварии было выброшено гораздо больше, чем при взрыве любой атомной бомбы.

С водо-водяными реакторами такого произойти не может, и даже если прекратится подача в реактор охлаждающей воды, топливо может расплавиться, но останется в корпусе реактора или защитной оболочке, а цепная реакция сама собой прекратится благодаря отрицательной связи мощности от температуры и количества воды в активной зоне. В США на АЭС «Тримайл-Айленд» в 1979 году из-за ошибки оператора после подачи холодной воды в реактор частично расплавилось топливо, но осталось в реакторе. Экологические последствия были несравнимо менее значительны. После землетрясения в Японии  в этом году на АЭС Фукусима-1 также не произошло выброса топлива с содержащимися в нём долгоживущими продуктами деления, а перед аварией реактор был остановлен, поэтому активность выброса, гораздо ниже.  Сейчас в СМИ много сообщений об аварии на Фукусиме-1.  По масштабам эта авария не имеет никакого сравнения с аварией на ЧАЭС, и нам абсолютно не угрожает. А для тех, кто беспокоится о своём здоровье, могу сказать, что бытовыми и профессиональными переносными дозиметрами нельзя определить, пригодны ли продукты в пищу, а радиационную чистоту вещей и техники можно установить профессиональными дозиметрами бета и гамма  излучения. Показывая, как кто-нибудь ходит с дозиметром по рынку, или как бравые таможенники обследуют самолёты дозиметрами гамма-излучения на предмет загрязнения бета - активным таллием -204 мы только демонстрируем миру своё невежество.

Конечно, не надо забывать, что если говорят, что «произошёл выброс только инертных (благородных) радиоактивных газов, рассеявшихся в атмосфере», то это хитрая уловка, потому что эти газы превращаются в твёрдые радиоактивные вещества, выпадающие на землю или в воду. Так, очень короткоживущие инертные радиоактивные газы криптон-90 и ксенон-137, образующиеся в работающем реакторе,  превращаются в стронций-90 и цезий-137. Просто нужно  знать количественные и временные характеристики этих выбросов, а не паниковать и не спекулировать на сенсациях ради денег.

Первое время после аварии радиоактивный ветер дул в сторону города Припять, построенного в трёх километрах для работников станции. Режим секретности, страх за свою карьеру, нерешительность и некомпетентность не позволили городским властям сразу принять какие-то защитные меры и решение об эвакуации жителей. Дети спокойно соревновались на стадионе и смотрели на горящий реактор. Коммунистическое Политбюро тоже старательно сжимало зубы. Эвакуацию жителей провели только 27 апреля, в 15 часов, и даже разрешили уезжать на своих машинах (без дезактивации, в грязной одежде). Людей обманули, что эвакуируют на три дня. Город потом обнесли колючкой, но мародёры часто грабили квартиры, а ценные, но радиоактивные вещи продавали в Киеве. Потом ветер развернулся в сторону Чернобыля, расположенного в 18км от станции. Создали 30 километровую закрытую Зону, но эвакуация из неё закончилась только 6 мая, когда жители уже получили высокие дозы радиации. Киев находится в этом же направлении (110км), там тоже были выпадения, но их оценки лежат на совести учёных и мне не известны.

Аварию бы засекретили (как это было на заводе Маяк 29  сентября 1957 года, рассекреченную только через 30 лет), если бы правительство Швеции не потребовало объяснений, когда на них стали выпадать радиоактивные осадки. Особенно там пострадали дети, употребляющие много молока, в котором содержалось много радиоактивного йода. В докладе МАГАТЭ приводились данные о том, что дозы на щитовидную железу у детей там достигали 100 бэр.

 Испытания ядерных устройств и установок у нас в стране всегда проводились при условии, что радиоактивное облако несколько дней будет находиться над территорией нашей страны, пока не осядет на наши головы (чтобы за границей не узнали).

Поговаривали, что радиоактивные облака обстреливали метеоснарядами, чтобы осадки не выпали на Кремль. Мои знакомые сотрудники Физико-энергетического института в Обнинске приехали утром 27 апреля на работу, а на входе зазвенели установки дозиметрического контроля, и им пришлось отмываться от радиации и стирать одежду. Сообщения об аварии ещё не было, и в ту ночь все спокойно спали и вдыхали радиацию.   

Строила объект «Укрытие», или в обиходе, «саркофаг», организация УС-605 (на базе строительных организаций города Жёлтые воды), строителей набирали со всей страны, техническую помощь оказывали некоторые зарубежные страны, и без их техники так быстро его построить было бы невозможно. К 7 ноября 1986 строительство завершили. В честь этого кем-то было принято решение установить красное знамя на трубе аварийных блоков. Нашли трёх добровольцев из ликвидаторов, пообещали им деньжат на «Жигули». Знамя то они кое-как установили, но через пару дней от ветра оно упало на крышу саркофага, а сами они, по слухам, умерли от лучевой болезни.

Недавно прочитал воспоминания какого-то «специалиста» о том, что в сентябре 1986 года на трубе проводили разведку молодые курсанты пожарных училищ, и установили время работы на площадках от 7 до 25 минут, а потом бравые спортсмены лопатами и руками (в лучшем случае – ампутация, в худшем - смерть) скидывали оттуда графит. Такая дезактивация похожа на бег по минному полю – наступишь на кусок графита или твэла – и ногу могут ампутировать.

Наше мудрое политбюро КПСС во главе с Горбачёвым поставило новую цель  - восстановить третий блок. 

На выполнение этого глупого, если не сказать преступного по отношению к своим людям, решения, было привлечено большое количество людей.

Работали  стройбатовцы сверхсрочники (их называли «партизанами»), которых  призывали через военкоматы на «сборы». Прорабами были военные строители, их призывали «добровольно – принудительно». Работали и строевые военные части. 

К нам на предприятие телеграммы с «просьбой»  отправить двух дозиметристов – инженера и лаборанта стали приходить только через год после аварии. У нас и своей радиации хватало, и аварии случались. Видимо, ко второму году все ресурсы по специалистам с атомных станций были почти исчерпаны. Напросился поехать, хоть и работал в научной лаборатории, а должны были ехать от службы дозиметрического контроля. Отговаривали, что и денег там не платят, и мешок одежды надо с собой везти, но как физик-ядерщик не хотел оставаться в стороне. Приехал в Чернобыль в июле 1987 года.  Наша группа контролировала работы на восстановлении третьего блока, четвёртом машинном зале и саркофаге. Вначале работать было очень тяжело. Огромное здание третьего блока с множеством помещений, в каждом разные уровни радиации и всё это нужно было держать в голове, чтобы быстро определять время работы строителей. Допустимая дневная доза была 200 мбэр. Работали без выходных.

Руководство страны требовало улучшения радиационной обстановки, и хитрые московские учёные  исходя из того, что в составе радиации было много бета - излучения, приказали уменьшать показания дозиметров в два раза. Объясняли это тем, что оно  большого вреда организму не причиняет (возможный рак кожи и катаракту глаз они, наверно, не считали чем-то серьёзным). Горбачёву посылались бодрые доклады о том, что радиационная обстановка неуклонно улучшается. А раз всё хорошо, и награждать орденами и медалями, как в 1986 году, не за что. В августе 1987 года, впервые после аварии, даже какой-то очень испуганный чекист к нам на пост прокрался и повелел на этажных планах помещений заклеить единицы мощностей дозы излучения. 

Перед началом работы мы должны были выдать оперативные дозиметры, быстро и абсолютно безошибочно определить безопасный путь следования к месту работы, время работы в помещении. Дисциплина была строгая, дозиметристов очень боялись, ведь в наших руках было их здоровье, а за нарушения строго наказывали. Когда бригады расходились по рабочим местам, мы с приборами шли проверять, как они работают. Если и случались превышения дневной дозы, то по их вине – отклонились от маршрута или зашли в другое помещение с высокой радиацией. Дозы облучения за период работы зачастую были не меньше, чем в первый год после аварии, просто срок работы увеличился.

Все стены и полы помещений блока были радиоактивны,  и для достижения допустимых уровней строителям приходилось долбить бетон на глубину до 15 см и снова бетонировать. Некоторые помещения так и не смогли дезактивировать до конца, и они договорились сдавать их так, а это значит, что сменный персонал в них потом работал при повышенных уровнях радиации.

Дезактивацию крыш здания в 1986 году произвели не полностью, и, без согласования с проектировщиками, для уменьшения фона решили уложить на них бетонные блоки. На следующий год проектировщики потребовали немедленно снять блоки и провести их дезактивацию, так как здание было построено из сборного железобетона, который не выдерживает перегрузок, и могло в любой момент рухнуть. Блоки сняли, а на крышах пришлось снова делать разведку и заменять радиоактивный рубероид.

 Как-то ждали правительственную комиссию, и строители решили подкрасить крышу саркофага, чтобы снизу было красивее. При строительстве саркофага использовались немецкие башенные краны Demag, высотой около 150м. А для осмотра крыши на его крюк подвесили  обитый свинцом домик («батискаф»), и с нами подняли над крышей, на высоту более 60м. Там я выходил, мерил уровни радиации, потом прорабы отмечали, где строителям нужно полить краской крышу. Видел я и знамя, которое упало с трубы.

            Пришлось и по трубе полазить, время нахождения для радиационной разведки на площадке - две минуты, потому что уровни доходили до предела измерения прибора – 300 Р/ч. Не знаю уж, как там мерили пожарники, но даже при таких загрязнениях приборы у них должны были зашкаливать. По расчётам, было 500 Р/ч, а до сброса графита вообще, оттаскивай. Ни о каких 7-25 минутах работы речи не могло быть. 

                Потом строители по 2 минуты очищали трубу от графита лопатами по точкам, которые мы определили. Объяснили им, что рук лишиться очень просто. Добрались и до окончательной дезактивации крыши машинного зала четвёртого блока. В ней были проломы, она качалась и прогибалась под ногами. На разведку ходили вдвоём, в связке, как альпинисты, страшновато было, всё-таки высота 30 м.

         К осени из Афганистана перебросили дослуживать пехотный полк. Там было опасно, где стреляют или взрывают, а здесь не видно и не слышно, от этого страшнее. Сильно боялись, всё спрашивали, чего и где здесь бояться.

         Через две недели, как приехал, узнал, что зарплаты у нас высокие, но деньги получим только после возвращения, у себя на предприятии. Одежду и обувь чуть ли не каждый день меняли, только горячей воды не было, только холодный душ.  Кормили очень хорошо, в столовую по три талона в день, шведский стол из всяких салатов, морской капусты, в супах половина мяса, бутерброды с самой лучшей чёрной икрой, печень трески, качественные мясные и рыбные блюда. Если у кого-то заканчивалась командировка, на лишние талоны брали в столовой икру банками. В 30-километровой зоне был «сухой закон» из-за многочисленных аварий с пьяными водителями после аварии, но мы получали очень хороший хлебный спирт «для дезактивации приборов», и даже делились им с прорабами. Выпивали только вечером, на проводах уезжающих. Вечером пару раз свозили в Киев на концерты, Леонтьева помню. Успевали купить пива и чего-нибудь ещё, и возвращались весело. В Киеве тогда рукрврдству было наплевать на Горбачёвский «сухой закон».

                Вся страна тогда хорошо снабжала ликвидаторов продуктами и одеждой. Даже слишком хорошо, и у кормушки кое-кто и воровал хорошо. Были и заклятые комсомольцы, которые приезжали «отметиться», чтобы стать героем. Дальше крыльца в чернобыльской конторе они не ходили. 

Чернобыль город одноэтажный, весь в садах. Птиц не было, тишина стояла пронзительная, только облезлые голуби лазили по помойкам. Некоторые фрукты уже можно было есть, и после работы я часто ходил, рвал груши, виноград, яблоки. Потом их проверяли на радиоактивность и ели всем «колхозом». Единственное, чего не мог сделать, это зайти в чужой дом. Многие двери были несколько раз оклеены бумажками после взлома мародёрами. Но сколько тогда съели киевляне грязной клубники из чернобыльских садов, история умалчивает. Но, значит, и среди ментов на КПП были продажные, пропускавшие их с вёдрами.

Недалеко от Припяти был лесопитомник, там было не очень грязно, все саженцы выжили, но в них произошли мутации. У дубков листья были как лопухи, у ёлок за год отросли ветви с длинными иглами, как у сосны, а у сосёнок тоже увеличились в 2 раза. В детском саду, где мы жили, очень сильно расплодились мыши. На столике всегда лежали конфеты, и они, не обращая  на нас внимания, прыгали на стол. Смотришь вечером телевизор и отмахиваешься от них, как от мух.

         Наступил сентябрь, работы по восстановлению блока подходили к концу, и я решил не продлевать командировку, хотя и уговаривали, в Семипалатинске-21 ждала своя радиация. 19 сентября уехал.

         Чернобыльским инвалидом не стал, получил только грамоту от министра и обычную чернобыльскую пенсию, от которой после всех платежей  и оплаты лекарств ничего не остаётся. Наше правительство решило от нас окончательно избавиться, отобрав почти все льготы.

         Как-то в поликлинике участник войны мне сказал, что если бы не они, нас бы не было. Я ему возразил, что если бы не мы, то его тоже уже не было бы. Болезни есть, но мужчиной остался, даже очень. И те, кто об этом рассуждает, просто невротики. Знания защищают гораздо лучше свинцовых трусов (которые вообще не защищают, потому что «дует» снизу и через ноги).

         Хотя и случилась такая авария, пока я не вижу достойной альтернативы атомной энергетике, у всех известных способов получения электроэнергии есть свои недостатки. Считаю, нужно предъявлять более высокие требования безопасности к проектам, проводить их независимую экспертизу. Решение о строительстве принимать только на конкурсной основе. Более квалифицированно обучать персонал, повысить требования к его отбору, чаще проводить независимую переаттестацию в учебных центрах. Повысить меру ответственности за разработку и несоблюдение регламента работ. Демократия предполагает прозрачность, и на АЭС нужно сделать более доступной информацию для общественных экологических организаций.

          Существуют проблемы с переработкой и захоронением радиоактивных отходов, но туда пока вкладывается недостаточно средств, поэтому на АЭС скопилось большое количество отработанного топлива. Оно хранится в бассейнах с водой, которая становится радиоактивной. Эти бассейны практически не защищены, что показала и авария на Фукусиме-1. Есть и жидкие отходы - дезактивационные растворы и радиоактивная вода, которые хранятся в резервуарах. В советские времена на некоторых атомных объектах их просто закачивали в скважины. А выйти они могли и за тысячу километров. Нужна глубокая переработка всех отходов, с разделением их на фракции по продуктам деления. Капсулы с долгоживущими трансурановыми изотопами, представляющими наибольшую экологическую опасность, можно было бы даже отправлять за пределы солнечной системы.  

           В разрабатываемых «экологически чистых термоядерных реакторах будущего» образуются мощные потоки быстрых нейтронов с очень высокой проникающей способностью. Для повышения их низкого кпд на первом этапе реакторы предполагается обкладывать блоками из природного урана, в которых нейтроны частично поглощаются, образуется плутоний и выделяется энергия. Всё вокруг реактора, под ним и над ним, он сам и его оборудование будет активироваться нейтронами и станет радиоактивным. В результате количество радиоактивных отходов только увеличится.  При температурах внутри реактора около 108 К нельзя гарантировать их высокую безопасность.

                В США работает ветряная электростанция, которая создаёт шум в 100дБ, и на 100км вокруг неё нет животных, разбежались.      Гидростанции очень сильно нарушают экологию, отторгают земли, подтопляют, заболачивают, изменяют климат, реки мелеют, исчезает рыба, а в случае разрушения плотины вода может затопить целые города. Авария на Саяно-Шушенской ГЭС это частично продемонстрировала, и пока это первый звонок, к которому нужно очень серьёзно прислушаться. В угле, нефти и газе содержатся естественные радионуклиды (уран, радий, радон, торий, калий-40, угерод-14 и некоторые другие, в разных комбинациях), ядовитые химические вещества. Поэтому тепловые электростанции, использующие такое топливо, представляют опасность, в том числе и на генном уровне, для будущих поколений, но этому почему-то придают мало значения («мы топливо отнимем у чертей», и сами станем этими чертями). Солнечные электростанции рентабельны разве что в пустынях, но имеют очень длительный срок окупаемости, да и кто там жить и работать будет?

                Мы должны направить усилия на использование неблагоприятных природных факторов, приносящих только вред природе и людям, а не загрязнять Колыбель человечества, что мы до сих пор делаем. 

Использование электричества, которое генерируется в атмосфере, привело  бы к снижению грозовой опасности. В секунду на поверхность  земли разряжается 50 молний, которые приносят большой вред всему живому. Отвод тепла от земной магмы и его использование может предотвратить извержение вулканов и землетрясения. А ведь, возможно, в океанах есть высокоразвитая жизнь, использующая эту энергию. Вылетают же оттуда какие-то «тарелки».