Вибух на Чорнобильській АЕС. Як це було?

Двадцять п'ять років тому сталася подія, яка завдала істотної шкоди авторитету ядерної енергетики.

26 квітня 1986 на Чорнобильській атомній електростанції (ЧАЕС) вибухнув ядерний реактор. Увазі читачів ШЖ пропонується хронологія подій того «Чорного» дня, але потрібна невелика преамбула.

Над усіма конструкторами і експлуатаційниками ядерних енегетіческіх реакторів, як дамоклів меч, висять несправності, здатні призвести до вибуху реактора і зараження навколишнього місцевості. Крім зовсім малоймовірних, начебто падіння літака на АЕС або сильного землетрусу на рівнинній місцевості, найбільш грізними вважаються три:

1. Різке неконтрольоване підвищення потужності ядерного реактора (що і сталося на ЧАЕС) ;

2. Повний розрив головного паропроводу між реактором і турбінамі;

3. Повне відключення електроживлення всієї системи управління енергоблоку або електростанції.

Причому передбачається, що 2-а і 3-тя несправності можуть виникнути одночасно.

Вчені та конструктори ядерних реакторів намагаються максимально знизити ризик, пов'язаний з роботою атомної техніки. З цією метою на 4-му енергоблоці Чорнобильської АЕС, поки він справно працював, але вже підійшов час планового ремонту, був намічений експеримент, який полягав у використанні інерції відключено турбогенератор для харчування найбільш важливих вузлів ядерного реактора в перші секунди після виникнення несправності №3. Такий прийом уже широко застосовувався на інших АЕС як в СРСР, так і за кордоном.

Згідно з планом роботи Чорнобильській станції, 25 квітня в 1:00 00 хвилин, за добу до аварії, персонал 4-го енергоблоку приступив до поступового зниження потужності реактора з тим, щоб зупинити його для ремонту. До 13 години потужність була знижена вдвічі і один з двох турбогенераторів цього блоку був вимкнений. Перед зупинкою реактора передбачалося провести вищеописаний експеримент по вибіжу другого турбогенератора.

За планом експерименту, потрібно було відключити систему аварійного розхолоджування реактора, що й було зроблено в 14 год. 00 хв. 25.04.1986 р Це відключення було принципово необхідним, оскільки включилася система не дозволила б успішно провести експеримент.

Однак після цього відключення сталася перша несподіванка. Раптово надійшло розпорядження диспетчера енергосистеми про заборону від'єднання енергоблоку. Реактор продовжив роботу на половинній потужності і з відключеною системою розхолоджування.

О 23 годині 10 хвилин диспетчер дозволив від'єднати енергоблок, і експеримент був продовжений.

Відповідно до його планом, потужність реактора потрібно було знизити до 25% від максимальної. Однак при спробі виконати цей пункт плану сталася друга несподіванка: Замість зниження потужності з 50 до 25% реактор вимкнувся зовсім, і проведення експерименту стало неможливим.

Тут би персоналу енергоблоку залишити реактор в спокої і доповісти начальству про те, що трапилося. Але замість цього оператори реактора, намагаючись самостійно виправити ситуацію, почали включати його знову і абияк вивели на потужність 6-7% від максимальної до 1 годині 00 хвилин вже 26 квітня 1986 року.

В 1:00 07 хвилин був виконаний наступний пункт плану: робоче (безаварійний) охолодження реактора було включено на повну потужність. Це призвело до різких коливань параметрів, що характеризують роботу реактора, що виходять за межі аварійних уставок, і персонал, вже за власною ініціативою, відключив сигнали аварійних уставок з тим, щоб реактор знову не відключився.

В 1 годину 22 хвилини 30 секунд ЕОМ, що входить в систему управління реактора, видала дуже мале значення реактивності, яке вимагає, за інструкцією, негайної зупинки роботи.

Парадокс тут полягає в тому, що реактивність - це деяка величина, що характеризує здатність реактора підтримувати ланцюгову ядерну реакцію, і чим вона вища, тим більш небезпечний у зверненні реактор. Однак при її зниженні різко обмежуються можливості управління ланцюговою реакцією.

Персонал, понадіявшись на російський "авось", продовжив експеримент і о 1 годині 23 хвилини 04 секунди перекрив подачу пари на турбогенератор, при цьому (знову ж за власною ініціативою) вимкнув ще одну блокування реактора по повній відсіченні пара на турбогенератор з тим, щоб повторити вирішальну частину експерименту в разі невдачі.

Турбогенератор продовжував обертання по інерції, при цьому частина найважливіших вузлів реактора харчувалася від його генератора, в чому і була суть експерименту.

А що ж реактор? Він спочатку поводився досить спокійно, але в 1:00 23 хв. 40 сек. начальник зміни енергоблоку дав команду натиснути кнопку повної зупинки реактора.

Чим було викликане таке рішення начальника, невідомо - чи то успішним закінченням експерименту, чи то тим, що він побачив різке зростання потужності реактора. Швидше за все, друге.

Тут персонал чекала остання, найжахливіша несподіванка: Керуючі стрижні пішли вниз, але через кілька секунд зупинилися, не ввійшовши в реактор. Оператор натиснув ще одну кнопку - аварійного скидання стрижнів, але вона допомогти вже нічим не могла - стрижні, які повинні були зупинити реактор, застрягли в своїх каналах, деформованих різким зростанням тиску пари в реакторі.

Загалом, реактор випередив у розвитку потужності керуючі стрижні, які повзли, інакше не скажеш, з проектною швидкістю 0,4 м / сек. (Для порівняння: навіть в самих перших реакторах стрижні при аварії падали в реактор з прискоренням вільного падіння - 9,8 м / сек за секунду.)

Залишившись без управління, реактор вибухнув через кілька секунд. Така загалом історія чорнобильської катастрофи.

Виникає законне питання про розподіл ступеня провини у трагедії між персоналом станції та її проектувальниками.

Слід сказати, що жодна з горезвісних шести помилок персоналу не була безпосередньою причиною аварії.

Непорушне вимога до системи управління ядерним реактором - ця система повинна швидко зупиняти ланцюгову ядерну реакцію при будь-яких мислимих станах реактора.

Як показав сумний чорнобильський досвід, реактор РБМК-1000 до 1986 року був схожий на автомобіль, який прекрасно управляється за будь-якій швидкості, але, якщо вона знижується на крутому ухилі нижче 1 км / год, у нього раптово відмовляють гальма.

Звичайно, після аварії цей реактор сильно удосконалили - змінили конструкцію керуючих стрижнів, збільшили швидкість їх введення в реактор, заборонили будь-які експерименти на АЕС і т.п.

На мою особисту думку, 45% провини у трагедії лежить на персоналі станції, 45% - на проектувальниках, ну і 10% потрібно віднести на «підступність природи». Хто б міг припустити, що насилу розігнаний, ледве «дихаючий» реактор здатний в лічені секунди розвинути жахливу потужність.

Кілька слів про подальші події.

До Чорнобиля найбільшою аварією вважалася аварія на американській станції «Три мейл айленд». Природно, було проведено розслідування, і після його закінчення голова комісії, яка проводила слідство, на зустрічі з журналістами сказав, що, якби персонал побачивши перші ознаки аварії, просто втік би зі станції, її наслідки були б значно менше. Автоматика сама б зупинила станцію з найменшими втратами.

Мабуть, ці його слова необхідно віднести до всіх ядерних об'єктах. Спроби загасити пожежу на ЧАЕС найбільше нагадували битву слона з мурашником. Міць ядерного реактора не йде ні в яке порівняння з тим, що йому могли протиставити люди. Ядерні реакції неможливо зупинити ні водою, ні доломитом, ні будь-якими іншими хімічними впливами.

Але в тій обстановці, яка склалася після вибуху, довести цю точку зору було неможливо. Та й сьогодні я передбачаю численні заперечення.