ЧАЭС: авария, потрясшая мир

В.М. Федуленко, кандидат технических наук (РНЦ «Курчатовский институт»)

Время идет быстро, бегут года. Вот уже наступил трагический юбилей — двадцатилетие аварии на Чернобыльской АЭС. Взрыв 26 апреля 1986 г. четвертого блока ЧАЭС — самая зловещая ядерно-радиационная авария XX века. Неуправляемая цепная реакция в активной зоне реактора, содержащей около 180 тонн уранового топлива, спровоцировала тепловой взрыв страшной силы. Блок был практически полностью разрушен, часть топлива (диоксид урана) и все летучие и газообразные продукты деления урана с радиоактивностью более 50 млн. Ки — выброшены из реактора. Радиоактивному загрязнению с плотностью более 1 Ки/км2 подверглась территория в 130 тыс. км2 с населением более 5 млн. человек. Авария на ЧАЭС потрясла мир. В ликвидации аварии приняли участие более 500 тыс. человек. Пострадало здоровье многих из них, как и тысяч мирных жителей. Чернобыльский синдром — массовая радиофобия — на многие годы определил негативный социально-психологический настрой мировой общественности в отношении к атомной энергии. Предлагаемая статья написана одним из участников рабочей группы экспертов,которая на второй день после аварии была направлена на ЧАЭС с целью выяснения причины аварии и выработки мероприятий по снижению ее радиационных последствий.

Первые дни после аварии 26 апреля 1986 г. часов в 10 утра позвонил А.Я. Крамеров, начальник лаборатории, курирующей реактор РБМК. Обрадовался, что я дома (день выходной, многие разъехались отдыхать). Попросил срочно позвонить А.П. Александрову (АП, как звали его коллеги по Институту атомной энергии им. И.В. Курчатова). На вопрос, что случилось, ответил: «На ЧАЭС крупная авария на 4-м блоке». «Что-нибудь с сепаратором?» — спросил я. — «Кажется, хуже», — ответил Крамеров.

Что может быть хуже взрыва БС — барабана-сепаратора, громоздкой 30-метровой бочки? И таких бочек четыре, по две с каждой стороны реактора. Каждая пронизана почти пятью сотнями труб, да сверху — паропроводы, снизу — опускные трубы. О возможности взрыва БС иногда говорили при обсуждении аварийных ситуаций на РБМК. Представлялось, что это самая страшная авария, которая может быть на реакторе. Ведь взрывы БС бывали на тепловых электростанциях с котлами на естественной циркуляции — со страшными разрушениями.

Звоню по телефону А.П. Нина Васильевна, его секретарь, соединяет.

А.П. сообщил об аварии. Какая она — не ясно. Отправляйтесь, говорит, на Китайгородский проезд в «Союзатомэнерго», будете представителем Института. В главке соберутся все заинтересованные и замешанные. Вечером позвоните мне и расскажите, что и как. Валерий Алексеевич Легасов уже улетает на ЧАЭС.

Так я оказался в кабинете Г.А. Веретенникова в большой группе тоскующих по информации. Информация была скудной: что-то взорвалось, реактор расхолаживается, в активную зону подают воду.

Только к вечеру позвонил К.К. Полушкин (от Главного конструктора — НИКИЭТ): реактор взорван, активная зона разрушена, горит графит. Реакторный цех в развалинах (он облетел реактор на вертолете, снимал на видео).

Все в шоке. По коридору бродит под крепким градусом С.П. Кузнецов (начальник лаборатории теплотехнических расчетов РБМК в НИКИЭТ) и без конца повторяет: «Хохлы взорвали реактор...».

Часов в 12 ночи вернулся домой, позвонил Нине Васильевне. Соединила с А.П. Разговор короткий: «Завтра (уже сегодня) в 8 утра быть в главке. Утром вылетает самолет в Киев. Будете в рабочей группе В.А. Легасова с А.К. Калугиным. Только что принято решение эвакуировать город Припять. Попытайтесь понять, что произошло. Валерий Алексеевич — не реакторщик. Станете ему в помощь и в советники». Такое было напутствие А.П.

Портфель-чемоданчик с командировочным набором всегда готов. На промышленные реакторы поездки были частенько, иногда на аварии, но в основном информационно-деловые. На аварии с РБМК — третья (декабрь 1975 г. — ЛАЭС; сентябрь 1982 г. — ЧАЭС, и вот апрель 1986 г.). Взял с собой два лепестка-респиратора, которые когда-то привез из командировки в Томск. Подумал: пригодятся. Это была вся подготовка к поездке на аварию. Без оформления документов.

Утром 27.04.1986 уже были в Быково. Министерский спецсамолет часам к 12 приземлился на аэродроме под Киевом (кажется, Борисполь). Проехали на «рафике» окраинными улицами Киева. Мирный город, спокойный, ничего не знающий. Понеслись по шоссе в Припять. По сторонам дороги — цветущие сады, спокойные люди. Иногда пашут на лошадях приусадебные участки. Поселки и деревни чистенькие, весенние, в бело-розовом вишнево-яблочном цветении.

По дороге дважды останавливались. Дозиметристы из «восьмерки» (НИКИЭТ) расчехляли приборы, измеряли фон. Чувствовалось, что фон повышенный, но не катастрофичный (в это время ветер дул не в нашу строну). Километров за 10 до Припяти остановились в селе. У обочины дороги и на небольшой площади несколько автобусов с плачущими женщинами, детьми. Поняли — эвакуированные. Около автобусов много людей, видимо, местных. Разговаривают с сидящими в автобусах. Разговоры тихие, без громких эмоций, но чувствуется тревога в глазах, поведении.

На подъезде к Припяти встретили колонну пустых автобусов. Было около 3-х часов дня. Значит, эвакуировали всех, остались даже пустые автобусы. Много гаишников. Въехали в город. Пустой, притихший. На улицах — ни души. Подъехали к горкому. Рядом гостиница. В горкоме людей много, в вестибюле — плачущая женщина с мальчиком лет десяти. Почему-то не уехали со всеми.

Нашли В.А. Легасова. Он отправил нас в гостиницу. Напутствие: работать начнем завтра. А пока отдыхайте.

Расположились в гостинце. Познакомился с соседом по номеру. Киевлянин, врач. Рассказал, что вчера было видно легкое зарево над разрушенным блоком. Утром и днем — небольшое парение. Из окна коридора (на 3-м или 4-м этаже) видны верхние части блоков станции. Парения не видно. Собрались в номере у дозиметристов из «восьмерки». Фон на улице около одного рентгена в час (~300 мкР/с). На улицу лучше не выходить. Это совет. Правда, захотелось есть. Столовая почти рядом. Пошли с Калугиным (начальник отдела РБК Курчатовского института). Сели за столик. Оказывается, в столовой — коммунизм, самообслуживание. Ужин бесплатный. Столовая ликвидируется. В буфете бери все, что можешь и хочешь. Молодые ребята (работники станции) запасались блоками сигарет «BT». Набирали полные авоськи. Вообще-то я не курю, но один блок прихватил.

На улице мелкая морось, туман, глубокие сумерки. Подумалось: голова будет «грязная», нет ни кепки, ни чепчика. На подходе к гостинице встретили какого-то товарища. Он нас отругал: «Чего бродите, на улице три рентгена в час!»

Собрались в гостинице в номере у К.К. Полушкина. Показал отснятую видеопленку. Увидели развалы станции, кратер центрального зала, заваленный трубами, арматурой строительной. В одном месте, на краю шахты реактора, — красное пятно в виде размытого полумесяца. Значит, схема «Е» («Елена», верхняя биологическая защита реактора) сдвинута так, что вышла из шахты, виден раскаленный графит. Однако практически вся шахта закрыта «Еленой», которая еще держится в горизонтальном положении на частоколе стальных участков каналов. Циркониевые трубы, скорее всего, сгорели, держится «Елена» на стальных огарках труб, которые, видимо, упираются в графит. Дыма и пара в шахте нет. Так мы обсудили увиденное и пошли спать.

Пришел Ю.Э. Хандамиров (инженер-дозиметрист из «восьмерки») и посоветовал кровати сдвинуть от окна подальше (от окна сильный фон). А лучше вообще перебраться с кроватями в коридор. Показал шкалу дозприбора. У окна показания пришлось перевести на два щелчка выше. Тут впервые екнула селезенка, что-то защемило под ложечкой. Хозяин дозприбора успокоил:ничего страшного. Уснули, кошмары не снились.

28.04.1986 утром пошли в райисполком, в штаб. Позавтракали в сухомятку хлебом с вареной колбасой, выпили стакан чаю. Все это на ходу, на подоконнике. О фоне от окна забыли. Дали нам еще горсть таблеток с йодом. Как глотать, чем запивать — никто не знает. Потом выяснилось, что таблетки мы глотали слишком поздно, щитовидка уже была заполнена йодом из реактора.

Валерий Алексеевич Легасов (ВАЛ) на ходу, второпях встретился с нами, попросил побывать на блоке, посмотреть документацию, которую должны были извлечь из 15-ой комнаты (пультовая операторов блока). Посмотреть докладные записки операторов, которые все уже в Москве, в 6-ой клинической больнице.

Снабдил нас ВАЛ толстыми, блестящими дозиметрами-карандашами. Я сунул дозиметр в карман и о нем забыл. Как потом оказалось, дозиметры были не заряжены, не подготовлены к использованию.

Приехали на блок, разместились с документацией и лентами программы ДРЕГ (ленты ДРЕГ — громадные листы бумаги с информацией по диагностике и регистрации параметров и состояния систем реакторной установки перед и в момент аварии реактора) в большой подвальной комнате. Читали докладные записки, говорили с несколькими оставшимися с нами местными инженерами — персоналом. Поразил рассказ А.Л. Гобова, начальника лаборатории по безопасности реакторов. Он мне был знаком еще по томским промышленнным реакторам. Александр Львович показал фотографии кусков валяющегося у стен 4-го блока графита вместе с остатками труб технологических каналов, а в них — куски твэлов! Первое впечатление — не может быть. Как? Откуда! Тут только стали проясняться масштабы аварийного взрыва! Графитовые блоки вылетели из шахты реактора! Как снимал, подробно не стал рассказывать, но «катался» он по площадке у разрушенного блока на бронетранспортере.

Рассматривая ленты ДРЕГ, Калугин обнаружил запись оперативного запаса реактивности перед взрывом: всего 2 стержня. Это катастрофическое, грубейшее нарушение Технологического регламента: при снижении запаса реактивности до 15 стержней реактор должен быть немедленно заглушен. А перед взрывом он работал при 2-х стержнях.

Часа в три дня позвонил Валерий Алексеевич. Попросил приехать в штаб. Собрались, вышли на площадку перед входом в административный корпус. До разрушенного блока несколько сот метров, но он не виден. Закрывают стены целых блоков, их три. Молодые ребята (смена) на площадке курят, болтают. Пролетел вертолет. На подвеске сетка с грузом. Высота небольшая, все видно. Завис над разрушенным блоком. Сбросил груз. Улетел. Толпа на открытой площадке спокойна. Лица веселые, ни на одном нет даже «лепестка». Тут я нащупал в кармане свои «лепестки», вспомнил! Надевать как-то неловко, у всех физиономии-то открыты.

Подошел автобус, львовский. Заполнили автобус полностью. Едем стоя. Проезжаем мимо разрушенного блока с северной стороны, где дорога менее загрязнена, но вся разбита и страшно пыльная. В салоне — пылища (автобус старый, дырявый), еще и гарь от выхлопных газов. Вспомнил о «лепестке». Вытащил. Прикрыл рот и нос рукой с раскрытым «лепестком». Вот не помню, отдал ли я второй «лепесток» Калугину. Во всяком случае, свой я потом выбросил, а второй больше мне не попадался.

Проезжая мимо разрушенного блока, воочию увидели масштаб катастрофы с расстояния не больше 100 м (может быть и меньше). Так показалось. Автобус шел очень медленно, развал как на ладони: голубенькие корпуса вертикальных насосов, какие-то вертикальные емкости, трубопроводы. Вверху — голые «ребра» барабана-сепаратора, черные лохмотья тепловой защиты. Стены разрушены на мелкие куски и наклонной горкой подступают к корпусам насосов.

Вдруг внимание переключилось на появившийся над блоком вертолет. Снова сбросил мешки с песком (как потом выяснилось) в развал шахты реактора. Через секунду над разрушенным блоком поднялся черный гриб пыли и гари (точь-в-точь как гриб атомного взрыва, только миниатюрный). Шляпа черного зловещего гриба на 3-4 секунды достигла высоты примерно двух третей вентиляционной трубы и медленно стала оседать вниз черными косматыми, тяжелыми струями, похожими на дождь из тучи на фоне серого неба. Через 10-12 секунд гриб исчез, небо очистилось. Ветер снес тучу-гриб не в нашу сторону. Повезло: автобус направили по самому безопасному маршруту. Эта картинка с клубящимся черным грибом над разрушенным реактором в голове и перед глазами уже 20 лет.

Встретились с В.А. Легасовым. Задание новое, а причина взрыва реактора — потом. Главное — что делать сейчас, к чему готовиться? Как поведет себя разрушенный реактор, как погасить графит, не будет ли новой цепной реакции?

Высокой правительственной комиссией принято решение — забрасывать с вертолета шахту реактора песком (чтобы прекратить горение графита), бросать борную кислоту (чтобы исключить возникновение новой цепной реакции), бросать свинец (чтобы снизить температуру горящего графита). Завтра привезут водяную пушку для заливки шахты водой с расстояния около 100 м. Есть опасность плавления и разрушения схемы «ОР» («Ольга — Роман» — нижняя биологическая защита, на которую опирается графитовая кладка и некоторые другие конструкции активной зоны), что может привести к «китайскому синдрому», то есть к попаданию расплавленного топлива в подпочвенные воды сквозь проплавленную фундаментную плиту. Принято решение строить под реактором теплообменник, чтобы поймать и охладить расплав. Был еще разговор о жидком азоте. Идея совсем была непонятной: азота в воздухе и так полно, главное — поступление кислорода, его не отведешь от кладки. Примерно о таком сценарии развития работ рассказал В.А. Легасов. Попросил сразу, сходу прокомментировать намеченные меры, а в последующие часы и дни продумать их и оценить, если будет достаточно смекалки.

Подробно о реакции Калугина говорить не буду. Александр Константинович сразу сказал, что цепная реакция исключена, твэлы разрушены, идет только горение графита.

Мои ответы более подробно.

В.М.Ф.: Горение графита прекратить песком и свинцом невозможно, так как шахта реактора вскрыта, но закрыта «Еленой». Бросать песок и свинец бесполезно, на графит не попадут. Даже вредно и очень: каждый бросок-порция вызывает подвижку радиоактивной пыли, остатков диспергированного топлива, все это вылетает с раскаленными газами наружу после сброса порции песка. Тому мы были свидетели. Азот не прекратит поступление в кладку кислорода. О загрязнении окрестностей свинцом тогда не говорили.

Легасов: Эти действия рекомендовали в передаче по радио шведы. Решение принято.

В.М.Ф.: Но шведы не знают реальной картины разрушения и ситуации с шахтой реактора.

Легасов: Да, активность после начала сброса песка и прочего резко полезла вверх. Но, скорее всего, это временно.

В.М.Ф.: Действие водяной пушки бесполезно и даже вредно. Вода усилит, активизирует горение графита. Недаром уголь в былые военные времена в «буржуйках» смачивали водой для лучшего горения. Да и в промышленной технологии применяют водяной пар для активизации горения угля и кокса. Поток воды в виде разрозненных капель дождя превратится в пар на раскаленных поверхностях конструкций и графита, вынос активности с паром значительно усилится. Это все равно, что лить воду в не полностью прогоревший костер. Конечно, со временем костер погаснет, но сколько пепла улетит с паром?

Легасов: Это предложение прозвучало в радиопередаче от англичан. Они предлагают залить активную зону большим количеством воды.

В.М.Ф.: Вряд ли англичане верно представляют масштабы нашего «костра» и возможностей «пушки».

(На следующий день Валерий Алексеевич сказал, что высокая комиссия отказалась от применения «пушки» после обсуждения и категорического «против» пожарных).

В.М.Ф.: Подкапываться под реактор и строить под ним теплообменик не нужно. Проплавления схемы «ОР» не будет. Почему? Схема «ОР» сейчас превратилась в колосник кузнечного горна. Нижние водяные коммуникации взрывом сорваны («калачи» каналов оторваны). Верхние участки каналов тоже оторваны (схема «Е» заметно смещена