Вчені не виключають можливість нової аварії на четвертому енергоблоці. Але її масштаби будуть далекими від того, що сталося в 1986 році.
Під зруйнованим реактором Чорнобильської атомної електростанції знову почалися ядерні реакції. Вчені вже четвертий рік фіксують зростання потоку нейтронів, в деяких приміщеннях кількість відліків подвоїлася.
Зараз українські фахівці роблять спроби визначити, вщухнуть ці реакції самі по собі чи потрібно буде вдатися до негайних дій, щоб запобігти ще одній аварії. Корреспондент.net розповідає подробиці.
Це, як вугілля, що тліє в мангалі
У реакторі четвертого енергоблоку Чорнобильської АЕС, який був зруйнований внаслідок аварії 35 років тому, фіксують зростання ядерної активності з тих пір, як над ним звели Новий безпечний конфайнмент,
підтвердив Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України 12 травня.
Однак зростання не перевищує норм безпеки, підкреслили фахівці Інституту, коли коментували статтю, яку
опублікував авторитетний науковий журнал
Science і в якій написали, що є ризик нових аварій на ядерному реакторі в майбутньому.
Статтю з назвою Це, як вугілля, що тліє в мангалі. У Чорнобилі знову починаються ядерні реакції опублікували 5 травня, але преса звернула на неї увагу тільки на цьому тижні. У ній написали, що заходи, яких було вжито, щоб ізолювати осередок радіації в ядерному реакторі, мабуть, впливають негативно.
У матеріалі повідомляють, що наприкінці квітня Анатолій Дорошенко, молодший науковий співробітник Інституту проблем безпеки атомних електростанцій, заявив, що спеціальні датчики почали фіксувати підвищений потік нейтронів, які виходять з одного з недоступних приміщень реакторного залу, який був зруйнований в 1986 році.
Таку заяву Дорошенко зробив під час переговорів про розбирання аварійного реактора.
"Там багато невизначеностей. Але ми не можемо виключати можливість аварії", - цитує Science Максима Савельєва, фізика з того ж Інституту.
Наявні дані створюють враження, що за останні чотири роки кількість нейтронів у зазначеній зоні збільшилася майже вдвічі.
За словами Савельєва, відлік нейтронів зростає повільно і фахівці мають кілька років на те, щоб з'ясувати, як вирішити проблему, що постала.
Водночас хімік Ніл Гайят, який вивчає ядерні матеріали в Шеффілдському університеті, попередив про можливе "експоненційне прискорення реакцій поділу".
Причина зростання реакцій поділу не зовсім зрозуміла. Проте експерти припускають, що це пов'язано з висиханням кількох тонн коріуму, який є там.
Коріум - це лавоподібна суміш з уранових паливних стрижнів, води, бетону й піску, яка утворюється при оплавленні активної зони атомного реактора, як це сталося в Чорнобилі в 1986 році. Зараз там приблизно 170 тонн радіоактивного урану, тобто 95 відсотків від загального обсягу палива.
Через рік після аварії над залишками четвертого енергоблоку побудували саркофаг зі сталі й бетону, який назвали Укриттям. Крізь нього всередину потрапляла вода. Вода уповільнює нейтрони, що збільшує шанси на поділ уранових ядер, але через сильні дощі кількість нейтронів часом різко зростала.
Взяття проб води в Укритті
Після злив у червні 1990 року чорнобильський вчений-сталкер, незважаючи на загрозу бути опроміненим, зайшов у пошкоджений реакторний зал і розбризкав там на паливовміщуючі матеріали розчин нітрату гадолінію, який поглинає нейтрони. Це було зроблено через те, що, як боялися фахівці, розплав міг досягти критичної маси.
Через кілька років на даху Укриття встановили пристрій-розприскувач з нітратом гадолінію. Але його струмені не можуть проникнути в деякі підвальні приміщення, тому ефект від нього невеликий.
Керівництво Чорнобильської АЕС вважало, що ризик критичності зменшиться з установкою над Укриттям в листопаді 2016 року Нового безпечного конфайнмента. Це укриття вартістю 1,5 мільярда доларів запобігає потраплянню дощової води в заражені радіацією приміщення.
Завдяки йому кількість нейтронів в більшості точок Укриття залишається стабільною або навіть зменшується. Але нейтрони почали поступово з'являтися та накопичуватися в кількох нових місцях.
На думку експертів, коріум, який є там, висихає, а це збільшує кількість реакцій ділення.
Взяття проб в Укритті
Моделювання, яке провели фахівці київського Інституту проблем безпеки атомних електростанцій, показало, що висихання радіоактивного палива призводить до більшого, а не меншого рикошету нейтронів, що прискорює поділ ядер.
"Це правдоподібні і переконливі дані. Незрозумілим є лише механізм всього цього", - уточнив Гайят.
За його словами, загрозу нової аварії не можна недооцінювати, оскільки зникнення води з приміщень призводить "до неконтрольованого вивільнення енергії".
Савельєв відзначає, що повторення аварії 1986 року очікувати не варто, проте можливий розгін ділення ядер може пошкодити нестійкі частини саркофага і наповнити укриття радіоактивним пилом.
Вирішити цю нову проблему буде надзвичайно складно. Є ідея створити робота, який може витримувати тривале опромінення, щоб він просвердлив отвори в розплаві і вставив в них циліндри з бором, які виконуватимуть функції скеровувальних стрижнів і поглинатимуть нейтрони.
Заступник директора з наукової роботи Інституту проблем безпеки АЕС Сергій Паскевич сказав, що на ЧАЕС є мобільний робот Pioneer, якого спеціально створило NASA для об'єкта Укриття.
"Зараз ми оцінюємо, як можемо його адаптувати для наших завдань", - сказав Паскевич в коментарі Укрінформу.
Радіоактивний пил - ще одна проблема, з якою стикаються доглядачі Чорнобиля, відзначає Science.
Під впливом потужної радіації та високої вологості розплав розпадається та породжує ще більше радіоактивного пилу, який перешкоджає планам демонтувати Укриття.
Спочатку радіоактивне скупчення лави під назвою Слоняча нога було таким твердим, що вченим довелося стріляти з автомата Калашникова, щоб відколоти шматок для аналізу. "Зараз "нога" за своєю консистенцією більш-менш нагадує пісок", - відзначає Савельєв.
"Слоняча нога" // Адміністрація ЧАЕС
Експертний комітет має визначити, наскільки стабільною є ситуація на Чорнобильській АЕС. Зараз потрібен ретельний моніторинг, але поки немає підстав говорити про можливість нової аварії, заявив голова комітету з питань екологічної політики і природокористування, депутат фракції Слуга народу Олег Бондаренко.
"Ми стежимо за ситуацією, і на наступному тижні збираємо комітет з усіма експертами, щоб розібратися в ситуації та встановити додатковий контроль над цими процесами", - написав він на своєму каналі в Telegram.
Як зауважив Гайят, проблема, що виникла, і її вирішення представляють інтерес для японських колег, які борються з наслідками аварії на АЕС Фукусіма, яка сталася 10 років тому. "Там такий самий ступінь небезпеки", - відзначив він.