ЧАЭС сейчас как мангал для барбекю с тлеющими радиоактивными углями
2019 год. Новый саркофаг над разрушенным блоком ЧАЭС. Фото: /ТАСС/GETTY IMAGES

Ученые обеспокоены реакциями урановых топливных масс, что похороненны глубоко внутри искалеченного реакторного зала Чернобыльской атомной электростанции в Украине, пишет научный журнал Science.

«Это похоже на тлеющие угли в мангале для барбекю», – говорит Нил Хаятт, химик-ядерщик из Университета Шеффилда.

Теперь украинские ученые изо всех сил пытаются определить, исчезнут ли реакции сами по себе или потребуются чрезвычайные меры, чтобы предотвратить еще одну аварию.

О том, что датчики отслеживают растущее количество нейтронов (сигнал деления), исходящий из недоступного помещения, сообщил на прошлой неделе, во время обсуждения демонтажа реактора, Анатолий Дорошенко, сотрудник Института проблем безопасности атомных электростанций (ИПБАЭ) в Киеве.

«Есть много неопределенностей, – говорит другой сотрудник ИПБАЭ Максим Савельев. – Но мы не можем исключить возможность [аварии]».

Савельев, предполагает, что еще есть несколько лет, чтобы придумать, как подавить угрозу. Любое эффективное решение, которое им удастся придумать, будет представлять ещё и большой интерес для Японии, которая пытается справиться с последствиями собственной ядерной катастрофы, случившейся 10 лет назад на Фукусиме.

Угроза самоподдерживающегося деления и постепенное разрушение ядерных руин давно преследует Чернобыль. Когда 26 апреля 1986 года часть активной зоны реактора четвертого блока расплавилась, урановые топливные стержни, их циркониевая оболочка, графитовые регулирующие стержни и песок оказались на активной зоне. Из-за высокой температуры реакции слились вместе в лаву, которая стекла в подвальные помещения реакторного зала и затвердела. Теперь это 170 тонн так называемых топливосодержащих материалов (ТСМ), где исходного топлива, облученного урана – 95%.

Саркофаг “Укрытие”, возведенный через год после аварии над четвертым блоком, не смог полностью защитить его от дождевой воды. Сильные ливни вызывали резкое увеличение количества нейтронов.

ЧАЭС сейчас как мангал для барбекю с тлеющими радиоактивными углями
Над Чернобылем закрылась “Арка”, 2019 г. Фото: strana.ua

У чиновников была надежда, что возведение нового саркофага “Арка” стабилизирует и снизит излучение. Конструкция стоимостью 1,5 миллиарда евро, с момента установки стабилизировало количество нейтронов в большинстве районов объекта.

Но в некоторых местах они начали расти и увеличились почти вдвое за 4 года. Моделирование Института проблем безопасности атомных электростанций предполагает, что высыхание топлива каким-то образом делает нейтроны, более эффективными при расщеплении ядер урана.

Угрозу нельзя игнорировать. Поскольку вода отступает и ученые опасаются, что «реакция деления ускоряется экспоненциально», – говорит Хаятт, что может привести к «неконтролируемому высвобождению ядерной энергии».

Невозможно повторить 1986 год, когда взрыв и пожар укрыли радиоактивным облаком Европу. Реакция неуправляемого деления в топливосодержащих материалах может произойти после того, как тепло от деления испарит оставшуюся воду. Тем не менее, отмечает Савельев, хотя любой взрыв будет сдерживаться, он может обрушить нестабильные части “Укрытия”, высвободив радиоактивную пыль.

Устранение этой угрозы – непростая задача. Уровни радиации в помещении 305/2, находящемся под завалами, не позволяют подойти достаточно близко даже для установки датчиков. И распылять нитрат гадолиния (используется как поглотитель нейтронов в ядерной энергетике) на ядерные обломки бесполезно, так как источник проблемы закопан глубоко под ними. Одна из идей состоит в том, чтобы разработать робота, который сможет выдерживать интенсивное излучение достаточно долго, чтобы просверлить отверстия в топливосодержащих материалах и вставить баллоны с бором, которые будут функционировать как управляющие стержни и поглощать нейтроны. Тем временем сотрудники Института проблем безопасности атомных электростанций намереваются усилить мониторинг двух других областей, где ТСМ могут стать критическими.

Реакция Украины на публикацию Science

После публикации материала в американском научном журнале на сайте украинского оператора Чернобыльской станции ГСПЧАЭС появилась реакция на статью. Ученые института подтверждают, что, действительно, есть рост плотности потока нейтронов на скоплениях топливосодержащих материалов.

Однако, украинские атомщики пишут, что такой рост был предсказуем. В институте объясняют это тем, что, когда над Чернобылем закрылась “Арка” (новый саркофаг), внутри объекта “Укрытие” (первоначальный саркофаг) началось испарение, которое и привело к росту плотности потока нейтронов.

В то же время ученые подтверждают, что некоторые скопления ТСМ действительно несут потенциальную опасность из-за предполагаемой “двухслойной пористой структуры” застывшей лавы. Но корректно отслеживать эти процессы Украина не может – ученым на это не выделили средств.

Поделиться ссылкой: