Черно́быльская ава́рия — разрушение 26 апреля 1986 года четвёртого
энергоблока Чернобыльской атомной электростанции, расположенной на
территории Украины (в то время — Украинской ССР). Разрушение носило
взрывной характер, реактор был полностью разрушен, и в окружающую среду
было выброшено большое количество радиоактивных веществ. Авария
расценивается как крупнейшая в своём роде за всю историю ядерной
энергетики, как по предполагаемому количеству погибших и пострадавших
от её последствий людей, так и по экономическому ущербу. На момент
аварии Чернобыльская АЭС была самой мощной в СССР.
Радиоактивное облако от аварии прошло над европейской частью СССР,
Восточной Европой и Скандинавией. Примерно 60 % радиоактивных осадков
выпало на территории Белоруссии. Около 200 000 человек было
эвакуировано из зон, подвергшихся загрязнению.
Чернобыльская авария стала событием большого общественно-политического
значения для СССР, и это наложило определённый отпечаток на ход
расследования её причин. Подход к интерпретации фактов и обстоятельств
аварии менялся с течением времени и полностью единого мнения нет до сих
пор.
Хронология событий
На 25 апреля 1986 года была запланирована остановка 4-го энергоблока
Чернобыльской АЭС для очередного обслуживания. Во время таких остановок
обычно проводятся различные испытания оборудования. В этот раз цель
одного из них заключалась в проверке проектного режима,
предусматривающего использование инерции турбины генератора (т. н.
«выбега») для питания систем реактора в случае потери внешнего
электропитания.
Испытания должны были проводиться на мощности 700 МВт (тепловых), но
из-за оплошности оператора при снижении мощности она упала до величины
менее 30 МВт (точное значение неизвестно). Было решено не поднимать
мощность до запланированных 700 МВт, а ограничиться 200 МВт. При
быстром снижении мощности и последующей работе на уровне 30 — 200 МВт
стало усиливаться отравление активной зоны реактора изотопом
ксенона-135 (см. «иодная яма»). Для того, чтобы поднять мощность, из
активной зоны была извлечена часть регулирующих стержней (см.
управление ядерным реактором).
После достижения 200 МВт были включены дополнительные насосы, которые
должны были служить нагрузкой для генераторов во время эксперимента.
Величина потока воды через активную зону на некоторое время превысила
допустимое значение. В это время для поддержания мощности операторам
пришлось ещё сильнее поднять стержни. При этом оперативный запас
реактивности оказался ниже разрешённой величины, но персонал реактора
об этом не знал.
В 1:23:04 начался эксперимент. В этот момент никаких сигналов о
неисправностях или о нестабильном состоянии реактора не было. Из-за
снижения оборотов насосов, подключённых к «выбегающему» генератору, и
положительного парового коэффициента реактивности (см. ниже) реактор
испытывал тенденцию к увеличению мощности (вводилась положительная
реактивность), однако система управления успешно этому
противодействовала. В 1:23:40 оператор нажал кнопку аварийной защиты.
Точная причина этого действия оператора неизвестна. Существует мнение,
что это было сделано в ответ на быстрый рост мощности, однако А. С.
Дятлов (заместитель главного инженера станции по эксплуатации,
находившийся в момент аварии в помещении пульта управления 4-м
энергоблоком) утверждает в своей книге, что это было сделано в штатном
(а не аварийном) режиме, так как все испытания на этом заканчивались.
По его словам, инструктаж перед испытаниями предусматривал глушение
реактора с началом выбега, но по какой-то причине это было сделано на
40 секунд позже. Системы контроля реактора также не зафиксировали роста
мощности вплоть до включения аварийной защиты.
Регулирующие и аварийные стержни начали двигаться вниз, погружаясь в
активную зону реактора, но через несколько секунд тепловая мощность
реактора скачком выросла до неизвестной величины (мощность зашкалила по
всем измерительным приборам). С интервалом в несколько секунд произошло
два взрыва, в результате которых реактор был разрушен.
О точной последовательности процессов, которые привели к взрывам, не
существует единого представления. Общепризнанно, что сначала произошёл
неконтролируемый разгон реактора, в результате которого разрушились
несколько Тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), и затем вызванное этим
нарушение герметичности технологических каналов (см. РБМК), в которых
эти ТВЭЛы находились. Пар из повреждённых каналов пошёл в межканальное
реакторное пространство. В результате там резко возросло давление, что
вызвало отрыв и подъём верхней плиты реактора, сквозь которую проходят
все технологические каналы. Это чисто механически привело к массовому
разрушению каналов, вскипанию одновременно во всем объёме активной зоны
и выбросу пара наружу — это был первый взрыв (паровой).
Относительно дальнейшего протекания аварийного процесса и природы
второго взрыва, полностью разрушившего реактор, нет объективных
зарегистрированных данных и возможны только гипотезы. По одной из них,
это был взрыв химической природы, то есть взрыв водорода, который
образовался в реакторе при высокой температуре в результате
пароциркониевой реакции и ряда других процессов. По другой гипотезе,
это взрыв ядерной природы, то есть тепловой взрыв реактора в результате
его разгона на мгновенных нейтронах, вызванного полным обезвоживанием
активной зоны. Большой положительный паровой коэффициент реактивности
делает такую версию аварии вполне вероятной. Наконец, существует
версия, что второй взрыв — тоже паровой, то есть продолжение первого;
по этой версии все разрушения вызвал поток пара, выбросив из шахты
значительную часть графита и топлива. А пиротехнические эффекты в виде
«фейерверка вылетающих раскалённых и горящих фрагментов», которые
наблюдали очевидцы — результат «возникновения пароциркониевой и других
химических экзотермических реакций».
|
