Атомная энергетика: история и современность

В первые дни после  аварии развалившийся реактор 4-го энергоблока  представлял серьезную опасность. Прежде всего, не исключалась возможность концентрации части расплавленного ядерного топлива, образования критической массы и возникновения самопроизвольной цепной реакции с тяжелыми последствиями. Этого надо было не допустить во что бы то ни стало.  
   Кроме того, из развала шел выброс значительного количества радиоактивности в окружающую среду. Трудно было представить, сколько времени будет действовать этот «радиоактивный вулкан», если не вмешаться в его стихию.  
   Уже говорилось, что после взрывов персонал АЭС пытался снизить температуру в реакторе и предупредить разгорание графита с помощью воды, подаваемой в активную зону аварийными и вспомогательными насосами. Но положительного эффекта достигнуть не удалось.  
   В сложившихся условиях рассматривалось два возможных решения. Первое предусматривало локализацию очага аварии путем забрасывания шахты реактора теплоотводящими и фильтрующими материалами. Второе основывалось на прекращении горения внутри аппарата естественным путем, без вмешательства извне.  
   Специалисты выбрали первый вариант, так как при втором возрастала опасность дополнительного радиоактивного заражения значительных территорий, в том числе больших городов.  
   Но и после того, как был выбран вариант подавления очага излучения, специалистам предстояло решить еще ряд сложных проблем: какие материалы для этого лучше использовать; как без ущерба для здоровья и жизни людей доставить их в кратер разрушенного реактора 4-го энергоблока.  
   Засыпка аварийного реактора осуществлялась с военных вертолетов. С 27 апреля по 10 мая 1986 г. на объект было сброшено около 5000 т различных материалов: соединений бора, доломита, песка, глины, свинца. Большая часть этой работы была проделана с 28 апреля по 2 мая.  
   В результате этого шахта реактора оказалась под сыпучей массой, и уже к 6 мая выброс радиоактивных веществ из нее практически прекратился. С этого же дня начала снижаться температура в кратере блока, чему способствовала и подача жидкого азота в пространство под шахту реактора.  
   Ответ на вопрос продолжает Е. И. Игнатенко:  
   - Наступило утро 27 апреля. В Припяти уже находился генерал-майор авиации Н. Антошкин (начальник штаба ВВС Киевского военного округа), с ним у нас появилась возможность пользоваться военными вертолетами.  
   Днем подошли машины с борной кислотой. Мы тут же приняли решение сбрасывать ее в реактор с воздуха. Мешки из кабин выбрасывались вручную, но они часто падали мимо цели. Надо было искать какое-то техническое решение этой неожиданной проблемы  
   28 апреля партийные органы уже организовали население Чернобыльского района, а мы – своих строителей и монтажников из Управления строительства ЧАЭС на засыпку мешков песком.  
   Но мы все-таки еще решали: какой бы еще эффективный материал подобрать для остановки процессов в реакторе? По рекомендации члена-корреспондента АН СССР В. А. Сидоренко стали использовать свинец. Он тяжелее двуокиси урана и, таким образом, может «растащить» активную зону, образовать под ней подушку.  
   Меня смущало только одно – температура кипения свинца. Почему-то казалось, что градусов 900. Следовательно, он закипит и вместе с парами будет выносить радиоактивность.  
   Я пытался выяснить этот вопрос в химцехе АЭС, но там не нашлось справочника. В конце концов позвонил в Москву – жене. Она попросила перезвонить через полчаса и потом сообщила, что свинец кипит при температуре 1700 градусов. Это нас устраивало.  
   29 апреля уже все «крутилось». Тысячи людей копали песок и засыпали его в мешки. Затем вертолеты скидывали их на реактор. В этот же день пришли машины со винцом, и я расписался, что принял их.  
   Свинец был в болванках, листах, привезли даже мешочки с дробью разных калибров. Кстати, с того момента мы стали использовать свинцовые листы для защиты от радиационного излучения в вертолетах.  
   По моим расчетам, реактор надо было засыпать песком сверху на один метр. Это около 50 тыс. мешков. 

Как проводилась дезактивация зданий, сооружений и территории, загрязненных радиоактивными выбросами  в результате аварии на Чернобыльской АЭС? 

После детальной дозиметрической  разведки территории станции и окружающего  ее района выяснилось, что радиоактивное загрязнение 30-километровой зоны неоднородно. Были места со значительными уровнями радиации, но оказались и такие, где уровень повысился незначительно.  
   В целом объем дезактивационных работ оказался очень большим. Не обошлось и без проблем, особенно в первое время.  
   Так, с первых же часов после аварии улицы населенных пунктов и дороги Чернобыльского района потребовалось поливать водой, чтобы очистить их от радиоактивной пыли. Однако на весь г. Припять оказалась лишь одна поливальная машина.  
   Или такой характерный пример. Прибывший на место событий член-корреспондент АН СССР Б. В. Гидаспов предложил использовать для дезактивации территории полимерный раствор, разработанный его институтом. Было решено загружать этот раствор в мешки из толстого полиэтилена, чтобы сбрасывать их с вертолета в нужной точке (мешки при этом разрывались, и жидкость растекалась, образуя пленку, фиксирующую радионуклиды). Однако для выполнения этой работы не оказалось мешков: их пришлось изготавливать чуть ли не вручную.  
   Но трудности постепенно преодолевались. Отечественная наука смогла предложить ряд эффективных методов обеззараживания. Химические предприятия буквально в считанные дни наладили выпуск дезактивирующих растворов в необходимых количествах.  
   Участки Чернобыльской АЭС, загрязненные мелкими выбросами и радиоактивной пылью, очищались специальной адсорбирующей пленкой, похожей на ту, из которой делают обычные полиэтиленовые мешочки. Она наносилась на загрязненную поверхность в жидком виде методом набрызгивания. Застывая, жидкость плотно схватывала пыль и другой мусор. Образовавшуюся пленку вместе с грязью легко скатывали, словно ковровую дорожку, и вывозили в места захоронения.  
   Для обеззараживания территории 30-километровой зоны широко использовали метод, предложенный учеными Кольского отделения АН СССР. Песчаный грунт покрывался тонким слоем водного раствора латекса, способным пропускать через себя влагу и воздух. В раствор добавляли семена трав или других растений. Созданный таким образом двойной защитный ковер предотвращал ветровой перенос активности. Использовались и другие методы закрепления пылящихся поверхностей грунтов.  
   К более кардинальным мерам пришлось прибегнуть при дезактивации соснового леса, по которому прошел радиоактивный «след» (он получил название «рыжего»). Здесь пришлось полностью убирать пораженный лес.  
   Для дезактивации АЭС и населенных пунктов широко использовались вертолеты. На самые мощные из винтокрылых машин устанавливали по три большие емкости, что позволяло буквально за 5 мин рассеять широкой полосой 12 тыс. л жидкости.

Широко применялись  специальная военная техника и пожарные машины, с помощью которых обмывались стены и крыши зданий.  
   Не отказывались и от самых обычных способов сбора с территории радиоактивной грязи. Ее счищали бульдозерами, скреперами и захоранивали. Грязные участки земли покрывали бетоном, засыпали песком, асфальтировали.  
   Мероприятия, проведенные на самой АЭС, позволили довести уровни радиационного загрязнения зданий, сооружений и оборудования 1-го и 2-го энергоблоков до таких показателей, которые позволили начать в октябре-ноябре 1986 г. эксплуатацию первой очереди станции. 

Как дезактивировались  наиболее загрязненные радиоактивными выбросами  участки самой  Чернобыльской атомной  электростанции?  

 Наиболее загрязненными  в радиационном отношении оказались  кровельные покрытия 3-го энергоблока. На них попали осколки реакторного топлива, обломки конструкций, радиоактивная пыль, куски графитовой кладки. Именно здесь создавался радиационный фон, который не позволял приступать к серьезным работам внутри станции, осуществлять широкие мероприятия по захоронению 4-го блока.  
   Положение дел на крышах изучалось различными способами: с воздуха, с помощью робототехнических устройств. На один из сложных участков крыши было решено послать человека. Выбор пал на подполковника медицинской службы из Ленинграда А. А. Салеева. Учитывались его знания, крепкое физическое здоровье.  
   Разведчика готовили в «дорогу» в первую очередь медики и физики. Его буквально заковали в броню, обвешали многочисленными приборами, которые зафиксировали наиболее опасные участки. Это позволило точно рассчитать действия тех, кто пошел следом.  
   Организацией работ по очистке крыш от радиоактивного загрязнения занимался заместитель главного инженера по ликвидации последствий аварии Ю. Н. Самойленко, прибывший на ЧАЭС с другой атомной электростанции. К проведению таких мероприятий мы не были подготовлены, отсутствовали специальные машины и механизмы, не было и необходимых навыков. К сожалению, часть работ пришлось выполнять вручную.  
   Отвечает Ю. Н. Самойленко:  
   «Сам я прибыл в Чернобыль 29 мая. Когда мне поручили очистить крышу, то первым делом пришлось создать штаб, куда вошли не только работники станции, но и военные. Работали на крыше в основном военнослужащие. Их рабочая смена длилась от 20 секунд до 1 минуты. Люди лишь успевали выйти из укрытия, добежать до радиоактивного объекта, сбросить его вниз, и опять же бегом вернуться в укрытие. Для инструктажа имелось специальное помещение, где были установлены специальные телеприемники, а камеры от них располагались на крыше. Таким образом, мы наблюдали за действиями каждого, кто выходил на кровлю.  
   Ни один военнослужащие не посылался на трудное задание по приказу.  
   Иногда меня спрашивают: а как проводились расчеты времени пребывания людей на крыше? Это был научный расчет, который строился на физических законах воздействия на организм. Никто из добровольцев не должен был получить больше установленной и безопасной для здоровья дозы облучения. Контроль осуществлялся самым жестким образом». 

Куда  делась радиоактивная вода, которая в первые часы после аварии затопила подреакторные помещения 4-го энергоблока Чернобыльской атомной электростанции? 

Пожарные подразделения, которые потушили пожары, возникшие  непосредственно после аварии, продолжали нести службу на ЧАЭС и позднее. Они выполняли самые разнообразные работы: активно участвовали в дезактивации зданий АЭС и близлежащих населенных пунктов, подавали воду при производстве бетонных работ. Пожарным и было поручено откачать загрязненную радиацией воду из под реакторных помещений. Как впоследствии оказалось – это 6 – 8 тыс. куб.м. Для проведения такой работы в радиоактивной зоне потребовалось проложить пожарные рукава длиной более километра, подвести их под реактор, где, по расчетам дозиметристов, можно было находиться всего 5 – 7 минут. Работа началась вечером. Насосную станцию установили в сроки в 3 раза меньше нормативных. Пожарные рукава протягивали 11 добровольцев, среди которых были пожарные Ю. Гец, А. Добрынин, В. Тринос, И. Худолей и их товарищи.  
   Откачка загрязненной воды в выделенные для этого емкости продолжалась двое суток. 

Каким образом был обезопасен взорвавшийся 4-й  энергоблок Чернобыльской  АЭС?  

 В широкой печати это сооружение известно как «Саркофаг». Но у него есть и инженерное имя – «Укрытие». Могучий (его высота превышает 60 м), правильных пропорций объект одновременно символизирует и нашу беду, и наше мужество. Добавим, что у него нет аналогов в мировой строительной практике.  
   Идея закрыть разрушенный реактор специальным укрытием возникла вскоре после аварии. Тогда же появились и первые проекты этого могильника. В район 4-го энергоблока сгребалась радиоактивная грязь с прилегающей территории, сюда складывали радиоактивные осколки и конструкции с крыш, заранее рассчитывая, что все это будет залито бетоном и надежно захоронено.  
   Одной из наиболее сложных проблем при возведении «Укрытия» было создание мощной, непроницаемой для радиации стены между 3-м и 4-м энергоблоками. Раньше оба реакторных цеха были связаны между собой различными коммуникациями, трубопроводами, оборудованием. В настоящее время между ними возведена сплошная перегородка, которая состоит из покрытых в определенных местах свинцом металлических секций, заполненных внутри бетоном. Специалисты называют ее стеной биологической защиты. После ее сооружения радиационной воздействие разрушенного реактора 4-го энергоблока на помещения 3-го энергоблока прекратилось, что позволило провести дезактивацию и в итоге пустить 3-й энергоблок в работу.  
   Строительство «Укрытия» поручили рабочим управления строительства № 605. Его старались вести с минимальным участием человека. Укрупненные конструкции, изготовленные на безопасных площадках, устанавливались на месте с помощью механизмов с дистанционным управлением. Главными из них были специальные мощные краны на гусеничном ходу, которые управлялись крановщиками-операторами с помощью телекамер из кабин, защищенных свинцовыми листами. Ими устанавливались конструкции объемом до 40 куб.м. Например, стальная рама для основания крыши «Укрытия» весила 165 т. И вся эта махина поднималась одновременно. На всех этапах сборки требовалась ювелирная точность.  
   Для подачи жидкого бетона в опалубку использовались управляемые на расстоянии бетононасосы. Их «хобот» мог вытягиваться на 50 м.  
   Поскольку работы не прекращались и ночью, встал вопрос об освещении строительной площадки. Тогда родилась и была осуществлена идея использовать аэростат. К нему прикрепили прожектор, питание по кабелю передавалось с земли. Ночью этот летательный аппарат висел над объектом, а утром его отводили в сторону, чтобы он не мешал работе вертолетов.  
   И все-таки некоторым специалистам надо было подниматься на верхнюю часть объекта. Для этого создали своеобразный батискаф – что-то вроде кабины, обшитой свинцом. Человек забирался внутрь, а кран цеплял будку своим крюком и поднимал вверх. Все «летавшие» таким образом потом именовались «космонавтами», им присваивали номера: 1-й, 2-й и т.д.  
   Был период, когда бетон подавался на объект с перебоями. Тогда в районе Чернобыля за 20 дней построили сразу 3 бетонных завода. Песок, щебень и гравий для них подвозили баржами через Чернобыльский речной порт. Чтобы представить масштаб этих работ, скажем, что каждый из трех бетонных заводов был способен обеспечить ежедневные потребности в бетоне, возникающие при сооружении крупной ГЭС.  
   Бетон доставляли на стройплощадку не прямым ходом, а через специальный участок перегрузки. Там мощные самосвалы с заводов выгружали бетон с высокой эстакады в особый бункер, откуда его забирали уже специально предназначенные для этого машины-миксеры, которые имели право совершать рейсы только между территорией АЭС и участком перегрузки. Так удалось предотвратить разнос машинами радиоактивного загрязнения за определенные границы.  
   Этот пример наглядно показывает, что в период ликвидации последствий аварии на ЧАЭС забота о радиационной безопасности стояла на первом месте. Принцип: делать дело, но не любой ценой – соблюдался неукоснительно.  
   Во второй половине июля 1986 г. рабочие уложили первые кубометры бетона возле разрушенной стены реактора. Наиболее сложной была установка первой ступени каскада. Но после ее сооружения сам бетон уже служил строителям хорошей защитой от радиации. К концу сентября стена укрытия поднялась гигантскими 12-метровыми уступами до запланированной 60-метровой высоты. Крыша представляет собой уложенные рядом друг с другом трубы большого диаметра.  
   В процессе строительства возникали и неожиданные трудности. Из-за высокой радиации прерывалась радиосвязь, что мешало корректировщикам давать своевременные команды крановщикам-операторам. Не были специалисты готовы и к тому, что электроника в таких условиях выходит из строя. Для осуществления столь объемных и сложных работ у строителей не оказалось отечественных кранов, конкурентоспособных по отношению к импортным. Некоторые работы все же пришлось выполнять вручную, принимая определенные меры предосторожности.  
   Но как бы то ни было, уже в октябре 1986 г. «Укрытие» плотно запечатало то, что было когда-то 4-м реакторным цехом.