Преддверие апокалипсиса

Переддень апокаліпсису

Что происходило на Чернобыльской атомной электростанции за день до катастрофы

26 апреля 1986 года в 1:23:44 ночи взорвался 4-й реактор ЧАЭС, что стало крупнейшей ядерной аварией в истории, привело к отселению более 100 тыс. людей из Припяти и близлежащих населенных пунктов, смертей и болезней тысяч людей (хотя в советских отчетах речь идет лишь о 31 жертве). В ликвидации последствий было задействовано более 600 тыс. лиц. В 1988-м СССР приговорил директора станции Виктора Брюханова, главного инженера Николая Фомина и его заместителя Анатолия Дятлова до 10 лет заключения как виновных в катастрофе. На сегодня известно, что авария произошла из-за стечения маловероятных обстоятельств: непрофессиональных действий персонала и дефекта реактора РБМК-1000. День накануне катастрофы хорошо задокументирован, что дает возможность понять, как она случилась.

В жизни Виктора Брюханова уже было роковое 26 апреля. В 1966-м, ровно за 20 лет до катастрофы, в Ташкенте произошло землетрясение. Брюханов работал инженером на ТЭС в пригороде узбекской столицы. Дом его родителей было уничтожено, и семья Брюханових переехала к безопасной Славянска, где строилась вторая очередь ТЭС. Компетентность Виктора как инженера произвела впечатление на начальство, и в 1970-м ему сделали заманчивое предложение возглавить строительство новой АЭС, а впоследствии и саму станцию.

Фотогалерея: Четвертый энергоблок ЧАЭС накрыли Аркой

План построения станции был нереалистичным. Власть хотела, чтобы команда Брюханова с нуля ввела в эксплуатацию ядерный реактор за пять лет. Дата запуска постоянно відтягувалася, и первый реактор дал энергию лишь в конце 1977-го. Сроки сооружения новых энергоблоков еще уменьшались. На недостроенный 5-й энергоблок выделили только два года. Не хватало квалифицированных работников, необходимых материалов, а часть имеющихся были бракованные.

Ради экономии для станции выбрали реакторы РБМК-1000 (реактор большой мощности канальный) вместо надежных водно-водяных энергетических (ВВЭР). В активной зоне ВВЭР циркулирует вода, которая нагревается до 320 °С от топливных каналов, в которые загружено ядерное топливо и где происходит ядерная реакция. Воду поддерживают под давлением 160 атмосфер, чтобы она оставалась жидкой. Это первый контур реактора, и вода с него нагревает воду второго контура испаряется и крутит турбины. В случае возникновения аварийной ситуации в течение 2 секунд в активную зону реактора падают регулирующие стержни из бора и графита, поглощающие избыточные нейтроны и останавливают реакцию. На сегодня ВВЭР — самый распространенный тип реактора.

Однако ВВЭР требует большего процента обогащенного урана, чем РБМК. В ядерной реакции используется уран-235. Его доля составляет лишь 0,7% всего природного урана. Этого мало для запуска ядерной реакции, и в ВВЭР содержание изотопа доводят до 3-4%. Тогда как в ранних моделях РБМК достаточно лишь 1,8%. Обогащение урана — очень дорогая и технологически сложная процедура. К тому же на момент постройки ЧАЭС ВВЭР давали лишь 440 МВт электрической мощности, тогда как РБМК — 1000 МВт.

Научный руководитель строительства реакторов обоих типов академик Анатолий Александров уверял, что РБМК «такой же надежный, как и самовар» и его якобы можно ставить даже на Красной площади». Для уменьшения расходов реакторы на ЧАЭС строили без контайнменту — бетонного защитного сооружения, что должна была не допустить выхода радиации наружу в аварийной ситуации. При этом РБМК были «грязными реакторами». На ЧАЭС они излучали 4000 Кюри за сутки (единица измерения Кюри соответствует радиации, которая образуется во время распада 37 млрд атомов), тогда как ВВЭР — только 100 Кюри.

В пятницу, 25 апреля, команда ЧАЭС должна была провести плановый ремонт 4-го энергоблока. При этом планировалось несколько тестов. Один из них касался безопасности реактора. При его выключении запускались дизельные генераторы, которые давали энергию для системы охлаждения. Но происходило это только через 45 секунд, за которые реактор оставался без охлаждения, мог расплавиться. Инженеры из Донтехэнерго придумали оригинальное решение проблемы. Когда выключали реактор, водяной пар некоторое время еще крутила турбину. Энергии от турбины должно хватить, чтобы питать систему охлаждения в течение 45 секунд, пока не включатся дизельные генераторы. Для теста надо было надолго заглушить реактор, что теоретически могло привести к поломкам, однако в них никто не верил.

Единственным человеком на станции, которая могла предвидеть неурядицы, был Виталий Борец. В 1975 году он проходил стажировку на АЭС неподалеку от Ленинграда. Работники станции пытались запустить реактор, для этого вытащили из него почти все контролирующие стержни. Но реактор начал неконтролируемо набирать мощность. Чтобы остановить процесс, оператор вернул стержни, однако попытка провалилась. Дважды реактор останавливался благодаря системе аварийной защиты. Из-за перегрева расплавился один из каналов, что сопровождалось выбросом радиоактивных веществ. Борец вспоминает, что когда указал работникам ЛАЭС на возможные конструкционные дефекты РБМК, то услышал в ответ: «Советский реактор не может взорваться». Всю информацию об аварии засекретили.

За неделю до 26 апреля 1986 года именно ему поручили составить план экзаменов. Процедуру остановки реактора должны начать 24 апреля в 10 вечера, а все экзамены провести до 13 часов 25 апреля. Впоследствии в план внесли коррективы: запустить реактор не позже чем в 10 утра пятницы, ведь чем дольше он работает на малой мощности, то более ксеноновое отравление.

Атомный реактор работает благодаря ядерной цепной реакции. В ядра урана-235 попадают нейтроны с высвобождением энергии они распадаются. Среди продуктов распада два или три нейтроны. Важно, чтобы количество нейтронов, которые вызывают реакцию, была одинаковой в каждом поколении. Во время эксплуатации реактора количество нейтронов постоянно растет и в активную зону вводятся регулирующие стержни из бора или кадмия — материалов, которые хорошо их поглощают. Один из продуктов распада урана-235 — ксенон-135, что также поглощает избыточные нейтроны. Когда реактор работает на большой мощности, ксенон быстро насыщается ими и, по сути, не влияет на его работу. И при малой мощности количество ксенона растет. Он активно поглощает нейтроны, и приходится извлекать все больше стержней, чтобы снова запустить реакцию. Реакция достигает точки, когда ксенон уже не справляется с избыточными нейтронами, и тогда мощность может прыгнуть до опасного уровня.

В ночь на 25 апреля персонал станции снизил тепловую мощность реактора 1600 МВт. Тест с турбиной должны были провести при 700 МВт, лишь 22% его операционных показателей. 25 апреля в 14 часов работники станции отключили систему аварийного охлаждения и приготовились к тестированию.

Однако тест не начинался. Администрации станции поступил телефонный звонок из Киевэнерго. Там хотели перераспределить электрические мощности перед майскими праздниками, и отключение реактора могло привести к сбоям в системе энергоснабжения. Через ксеноновое отравление оставлять реактор на 50% мощности было опасно, однако, как вспоминал потом начальник утренней смены Игорь Козачков, они не имели выбора. Сам Козачков опасался, что его уволят, если он выключит реактор для предотвращения ксеноновому отравлению, как предсказывали безопасности инструкции. Тогда все тесты пришлось бы отложить. В 16 часов заступила смена Юрия Трегуба, который не имел никакого представления о тесты. Потому что по плану их должны были уже завершить. Лишь в 22 часа Киевэнерго позволило отключить реактор, но смена решила дождаться заместителя главного инженера АЭС Анатолия Дятлова.

В 23:10 изменение Трегуба начала уменьшать мощность, и на момент, когда его заменил начальник ночной смены Александр Акимов, реактор работал только на 760 МВт. За снижение мощности отвечал 25-летний Леонид Топтунов, который обязанности старшего инженера выполнял лишь несколько месяцев. Погружая стержни в активную зону, он уменьшил ее до 520 МВт, когда система подала аварийный сигнал через недостаточное количество воды в реакторе. В 00:28 мощность провалилась до 30 МВт. Топтунов и Трегуб, оставшийся после изменения понаблюдать за ходом эксперимента, стали вынимать стержни. Мощность поднялась до 200 МВт, и встал вопрос: отключить реактор, что безопаснее, но тест пришлось бы начинать сначала, или продолжить эксперимент. Дятлов приказал продолжать, хотя по плану необходимо было хотя бы 700 МВт.

Через ксеноновое отравление поднять мощность выше 200 МВт не удавалось. В 1:03 и 1:07 согласно плану эксперимента включили две дополнительные насосы, чтобы накачать воды в активную зону и уменьшить количество водяного пара. Это еще больше дестабилизировало реактор: вода хорошо поглощает нейтроны, в отличие от водяного пара. Для поддержания мощности в зоне реактора пришлось оставить лишь девять стержней, что почти не давало возможности персонала станции контролировать его. В 1:19 резервные насосы выключили — все было готово для теста.

Через 3 минут вода стала испаряться. Это значительно уменьшило ее возможность поглощать нейтроны, и цепная ядерная реакция начала повышать мощность реактора. В 1:23:04 начался эксперимент. В 1:23:40 Акимов отдал приказ остановить реактор, мощность росла невероятными темпами. Топтунов нажал АЗ-5 — кнопки аварийной остановки. Все свободные стержни устремились в активную зону. Это действие и стало той роковой ночи. Стержни состояли из карбида бора, что хорошо поглощает нейтроны, однако их концы были из графита. Именно это обстоятельство повлекло аварию на ЛАЭС в 1975 году, однако работники ЧАЭС об этом ничего не знали. Графит выжал воду из каналов, количество свободных нейтронов еще возросла, и в 1:23:44 реактор взорвался.

Из тех, кто на тот момент находился в пункте управления реактором, почти никто не выжил. Акимов и Топтунов умерли через несколько недель от лучевой болезни. Анатолий Дятлов получил приговор. Советской системе было важно списать всю вину на персонал. Однако комиссия МАГАТЭ в 1993 году постановила, что главная причина катастрофы — недостатки реактора, которые можно было бы устранить, если бы любые невзгоды не подпадали под гриф «Секретно» от КГБ.

Share