Почему произошел взрыв

Введение

Апреля – День памяти погибших в радиационных авариях и катастрофах. В этом году исполняется 34 года с момента Чернобыльской катастрофы – крупнейшей за всю историю ядерной энергетики в мире.

 

Выросло уже целое поколение, не заставшее эту ужасную трагедию, но в этот день мы традиционно вспоминаем о Чернобыле. Ведь только помня ошибки прошлого можно надеяться не повторить их в будущем.

История зоны отчуждения Чернобыля больше неприятна, чем ужасна. Конечно, есть и ужасные моменты, такие как последствия, для здоровья людей, о которых спорят все прошедшие годы и необходимость в один момент оставить всю свою жизнь, все свои вещи и уехать в другой город.

Началось все с того, что территории возле города Чернобыль была выделена для строительства Атомной электростанции.

Ее строительство началось в 1972 году и велось вплоть до 1986 года. В момент аварии на четвертом реакторе были уже готовы пятый и шестой, однако работы над ними были прекращены.

 

В 1970 году начато строительство города Припять, его разместили в нескольких километрах от ЧАЭС.

Город был рассчитан на 80 тысяч человек и предназначался для сотрудников ЧАЭС. В городе имелась вся необходимая инфраструктура, просторные улицы, магазины, сады и школы.

 

Вокруг города был лес и жизнь в нем казалась прекрасной. Отсутствовал дефицит рабочих мест, а в магазинах всегда были продукты.

Разрушение 26 апреля 1986 года реактора четвёртого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции, расположенной близ города Припять. Разрушение носило взрывной характер, реактор был полностью разрушен, а в окружающую среду выброшено большое количество радиоактивных веществ. Авария расценивается как крупнейшая в своём роде за всю историю атомной энергетики, как по предполагаемому количеству погибших и пострадавших от её последствий людей, так и по экономическому ущербу.

 

Авария на Чернобыльской АЭС

Чернобыльская Атомная Электростанция расположена на севере Украины, в месте впадения реки Припять в Днепр. Строительство начато в 1976 году. Всего было построено 4 блока по 1000 МВт каждый. Авария на четвертом блоке ЧАЭС 26 апреля 1986 года произошла не во время нормального функционирования реактора.

 На 25 апреля 1986 года была запланирована остановка 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС для очередного планово-предупредительного ремонта. Во время таких остановок обычно проводятся различные испытания оборудования, как регламентные, так и нестандартные, проводящиеся по отдельным программам. В этот раз целью одного из них было испытание так называемого режима «выбега ротора турбогенератора», предложенного генеральным проектировщиком (институтом Гидропроектом) в качестве дополнительной системы аварийного электроснабжения. Режим «выбега» позволял бы использовать кинетическую энергию, запасённую во вращающемся роторе турбогенератора, для обеспечения электропитанием питательных (ПЭН) и главных циркуляционных насосов (ГЦН) в случае обесточивания электроснабжения собственных нужд станции. Однако данный режим не был отработан или внедрён на АЭС с РБМК. Это были уже четвёртые испытания режима, проводившиеся на ЧАЭС. Первая попытка в 1982 году показала, что напряжение при выбеге падает быстрее, чем планировалось. Последующие испытания, проводившиеся после доработки оборудования турбогенератора в 1983—1985 годах, также по разным причинам заканчивались неудачно.

Испытания должны были проводиться 25 апреля 1986 года на мощности 700—1000 МВт (тепловых), 22—31 % от полной мощности. Примерно за сутки до аварии (к 3:47 25 апреля) мощность реактора была снижена примерно до 50 % (1600 МВт). В 14:00, в соответствии с программой, была отключена система аварийного охлаждения реактора. Однако дальнейшее снижение мощности было запрещено диспетчером Киевэнерго. Запрет был отменён диспетчером в 23:10. Во время длительной работы реактора на мощности 1600 МВт происходило нестационарное ксеноновое отравление. В течение 25 апреля пик отравления был пройден, началось разотравление реактора. К моменту получения разрешения на дальнейшее снижение мощности оперативный запас реактивности (ОЗР) возрос практически до исходного значения и продолжал возрастать. При дальнейшем снижении мощности разотравление прекратилось и снова началось отравление.

В течение примерно двух часов мощность реактора была снижена до уровня, предусмотренного программой (около 700 МВт тепловых), а затем, по неустановленной причине, до 500 МВт. В 0:28 при переходе с системы локального автоматического регулирования на автоматический регулятор общей мощности оператор (СИУР) не смог удержать мощность реактора на заданном уровне, и она провалилась (тепловая — до 30 МВт, нейтронная — до нуля). Персонал, находившийся на БЩУ-4, принял решение о восстановлении мощности реактора (извлекая поглощающие стержни реактора) и через несколько минут добился её роста, а в дальнейшем и стабилизации на уровне 160—200 МВт (тепловых). При этом ОЗР непрерывно снижался из-за продолжающегося отравления. Соответственно, операторы продолжили извлекать стержни ручного регулирования (РР).

После достижения 200 МВт тепловой мощности были включены дополнительные главные циркуляционные насосы, и количество работающих насосов доведено до восьми. Согласно программе испытаний, четыре из них, совместно с двумя дополнительно работающими насосами ПЭН, должны были служить нагрузкой для генератора «выбегающей» турбины во время эксперимента. Дополнительное увеличение расхода теплоносителя через реактор привело к уменьшению парообразования. Кроме того, расход относительно холодной питательной воды оставался небольшим, соответствующим мощности 200 МВт, что вызвало повышение температуры теплоносителя на входе в активную зону, и она приблизилась к температуре кипения

ПОЧЕМУ ПРОИЗОШЕЛ ВЗРЫВ?

Многие, почти все, ответы на этот вопрос содержатся в «математической модели процесса развития аварии». Эта модель была подготовлена группой ученых страны для совещания экспертов МАГАТЭ (Международного агентства по атомной энергетике) с четкими выводами и подробными комментариями.

25 апреля 01.00.

 Операторы приступили к снижению мощности реактора.

Через 12 часов (в 13 часов 05 минут) восьмой турбогенератор был отключен от сети и перешел на энергопитание собственных нужд — четырех главных насосов, других агрегатов.

25 апреля 14.00.

Система аварийного отключения реактора отключена от контура принудительной циркуляции.

К 23 часам 10 минутам продолжалось снижение мощности реактора, оператор отключил ЛАР-(систему локального автоматического регулирования), что противоречит регламенту эксплуатации реактора, технической безопасности. А дальше происходило следующее:

— датчики и приборы разбалансировались, их показания были «неадекватными»;

— оператор (рядом с ним не было опытного инженера, да и детального предварительного тренинга не было) стал наблюдать как мощность реактора по показаниям датчиков резко снижается — от 700МВт до 30 МВт...

— в течение 50 минут оператор вручную (!) устранял разбаланс измерительной части на пульте управления реактором, не совсем понимал и не отдавал отчет о происходящих физических процессах.

26 апреля 01.00.

Операторы тоже вручную стабилизировали процесс снижения мощности реактора, но она подскочила до 200 МВт, почти в семь раз!

В последующие 40 минут происходило медленное «отравление» реактора специальными стержнями-поглотителями, которые опускаются в активную зону.

РУКОТВОРНОЕ ГОРЕ

Эксперты утверждают, что персонал «не был готов, не знал о возможных опасностях». Кроме того, операторы «допускали отклонения от выполнения программы, создавая тем самым условия для возникновения аварийной ситуации»... (Жесткая оценка, но другую после случившегося, ожидать было бы нелепо).

До возникновения взрыва оставалось 20 минут...
Операторы решают продолжить испытание — эксперимент (!)

26 апреля 01.03

Операторы вручную включают два циркуляционных насоса в дополнение к шести работающим — для охлаждения активной зоны.

Восемь насосов подняли давление и в 3 раза увеличили расход воды через системы охлаждения реактора — до запредельного уровня. За 4 минуты до взрыва оператор вручную продолжает удерживать в рамках безопасности давление воды и пара, пытается их снизить. Это не удается, давление увеличивается в 4 раза от исходного.

До взрыва остается 56 секунд...

Создав математическую модель, академики — эксперты, как врачи-патологоанатомы, потом сделают заключение: «оператор на распечатке программы быстрой оценки запаса реактивности увидел, что оперативный запас реактивности составлял величину, требующую немедленной остановки реактора. Тем не менее, это персонал не остановило и испытания продолжились»

26 апреля 01.23.04.

В этой нервной стрессовой ситуации кто-то отдавал команды, кто-то их выполняя, возможно забыв «что» и «где» отключалось в машинном зале предыдущей сменой, кто-то посчитал сверхпрочной систему надежности в конструкции «ядерной кастрюли», но все в этот миг, наверняка, не рассуждали о своей высокой ответственности перед народами страны и мира, перед своими семьями, перед Богом и людьми...

26 апреля 01.23.40

Уже была потеряна возможность автоматической остановки реактора.

Начальник смены дает команду нажать кнопку АЗ-5. Это аварийная защита... Все стержни АЗ пошли вниз. Опоздали…

АВАРИЯ

Те, кто был в этот миг на станции услышали удары. Это остановились стержни-поглотители...

26 апреля 01.24

Свидетели и очевидцы примерно в это время услышали два взрыва.

Над четвертым блоком АЭС взлетели горящие предметы, куски конструкции, полетели искры, загорелась крыша.

За несколько мгновений до этого внутри реактора, в активной зоне, от избыточного давления, интенсивного парообразования, разогрева и разрушения топлива, бурного вскипания и разрушения теплоносителя (труб с водой-паром) — произошел тепловой взрыв.

Пары воды попали в зону термоядерной реакции, возникший взрыв разломил, разорвал многослойную (из прочного металла в три оболочки и тяжелого спецбетона) конструкцию. Соприкосновение водородной смеси внутреннего взрыва с кислородом — привели к страшному «термоядерному» взрыву, образовавшему адский всеубивающий костер на развалинах энергоблока.

Московское время 01 час 24 мин.

  Как тушили пожар на 4-м энергоблоке ЧАЭС.

 По боевой тревоге был поднят караул лейтенанта Владимира Правика из 2-й военизированной пожарной части УВД Киевского облисполкома Чернобыля. Спустя полторы минуты они первыми прибыли к месту аварии.
Расчёт из четырнадцати пожарных подъехал к АЭС со стороны машинного зала, сразу за которым располагались 3-й и 4-й энергоблоки. Станция встречала своих спасителей жуткой картиной: ревущими языками пламени и раскалёнными клубами пара, вырывавшимися из разрушенного здания 4-го реактора на фоне неестественного розового зарева. Повсюду валялись разлетевшиеся куски графитовых стержней, нашпигованных ядерным топливом твэлов, и строительных конструкций, вспыхивали высоковольтные разряды из разорванной проводки, хлестали потоки заражённой воды. Разбросанные взрывом горящие обломки усыпали крышу 3-го реактора и во многих местах пробили кровлю машинного зала, где хранилось несколько тонн масла.
Командир быстро оценил остановку и принял единственно верное в такой ситуации решение: передал по рации "сигнал три" (призыв всех имевшихся расчётов пожарных частей) и отдал приказ всеми силами сдерживать огонь и не дать ему перекинуться на машинный зал. Если бы пламя добралось до масла, взрыв топливных баков спровоцировал бы разрушение 3-го реактора, а вслед за ним, как в пресловутых костяшках домино, вся станция взлетела бы на воздух. Нетрудно представить, насколько чудовищными были бы последствия такой катастрофы, если бы не героические усилия жертвовавших собственными жизнями пожарных, сделавших всё возможное, чтобы обуздать радиационный ад.
По крыше машинного зала пожарные старались подобраться к разрушенному 4 му реактору, что было до крайности непросто. Битум, которым была устлана кровля, буквально закипел от жара, тлел полистироловый утеплитель, обжигая ноги через сапоги и источая удушливый едкий дым. Многочисленные проломы мешали продвижению и грозили в любую минуту обрушить кровлю. По расплавленному битуму приходилось пробираться, как по смоле, ногами сбрасывая с крыши куски горящего графита. Пожарным почти сразу стало плохо, но никто не думал о радиации. Слабость, тошнота и дезориентация в пылу сражения с огнём были списаны на высокие температуры и дым. Лейтенант Правик ближе всех подобрался к разрушенному энергоблоку и единственный в своём подразделении получил смертельную дозу облучения, но боролся до тех пор, пока не свалился без сил. Бойцы караула на руках спускали командира с крыши.

Спустя несколько минут после прибытия машин Правика, к месту аварии подоспел караул СВПЧ-6 Припяти из четырнадцати человек под руководством лейтенанта Виктора Кибенка. Расчёты припятчан прибыли со стороны разрушенного взрывом реактора и вынуждены были работать в ещё более опасных условиях. На их плечи легла задача по разведке пожара, которую возглавил лично Кибенок. Разведка выявила многочисленные очаги возгорания на всех восьми этажах 4-го энергоблока. Бойцы установили пожарную технику между 3-м и 4-м реакторами, проложили рукав на большой высоте на крыше повреждённого энергоблока, где радиация была особенно сильна, и пытались подсоединиться к гидрантам, чтобы начать проливать огонь внутри, но длины рукавов не хватало. Как позже выяснилось, к счастью. Холодная вода, попав в разрушенный реактор, могла вызвать водородный взрыв и выброс радиоактивного пара. С внутренними возгораниями самостоятельно боролся персонал АЭС, имевший специальную подготовку. Пожарные же сдерживали огонь снаружи, не давая ему перекинуться на 3-й энергоблок.
Правда, что внутри, что снаружи реактора — тогда уже разницы не было. Радиационный фон превышал 1500 рентген при смертельной дозе в 600. Дозиметры, которыми были оснащены пожарные, зашкаливали — они оказались попросту не в состоянии определить истинный уровень радиации. Для получения несовместимого с жизнью облучения оказалось достаточно всего 20 минут работы в таких нечеловеческих условиях. Пять человек из расчёта Кибенка — Николай Ващук, Владимир Тишура, Василий Игнатенко, Николай Титенок и сам командир — получили смертельную дозу радиации, но даже, несмотря на прогрессирующую лучевую болезнь, мужественно исполняли свой долг до прибытия сил подкрепления.
Начальник приписанных к АЭС пожарных расчётов майор Леонид Телятников примчался к месту аварии вскоре после Правика и Кибенка и принял командование. Объединённое подразделение Телятникова пробыло на станции почти три часа. В 5 часов утра пожар, наконец, был локализован.