Что сейчас с реактором в чернобыле
Что осталось от Припяти и Чернобыльской АЭС под саркофагом. Фотогалерея
Новый саркофаг над разрушенным реактором Чернобыльской станции ввели в эксплуатацию в 2019 году. Строительство продолжалось с 2008 года под руководством международного фонда «Укрытие» (создан по инициативе стран «Большой семерки» под управлением Европейского банка реконструкции и развития). Проект обошелся в €1,5 млрд
Авария на Чернобыльской атомной электростанции произошла 26 апреля 1986 года: взорвался четвертый энергоблок. Из близлежащих районов в 1986 году были эвакуированы около 115 тыс. человек
Станция окончательно прекратила производить энергию в 2000 году, последним был остановлен третий энергоблок. Сейчас продолжаются работы по ее выводу из эксплуатации, этот процесс может занять многие годы
Припять находится в 2 км от ЧАЭС, своего градообразующего предприятия. После аварии 30-километровая территория вблизи станции стала зоной отчуждения
Поездки в Чернобыльскую зону начались еще во второй половине 1990-х годов, тогда попасть туда помогали общественные организации. Сейчас это уже бизнес двух десятков компаний, объединившихся в Ассоциацию чернобыльских туроператоров
Для туристов в зоне отчуждения строгие правила: досмотр на въезде и выезде, перемещение только в сопровождении гида, запрет на открытую одежду
В основном спросом пользуются однодневные туры, которые длятся 12 часов. В большинстве доступных для посещения районов безопасно находиться до пяти дней, указывает Центр организационно-технического и информационного обеспечения управления зоной отчуждения
Популярность поездок в Припять выросла после выхода на экраны многосерийного фильма HBO «Чернобыль» в 2019-м. По итогам того года зону отчуждения посетили более 124 тыс. человек, большинство из них иностранцы
Туроператоры отмечают, что иностранных гостей привлекает не только трагическая история этого места, но и возможность посмотреть на советский быт, так как в зоне отчуждения оказался «законсервирован» 1986 год
Не все объекты в зоне отчуждения можно снимать, а в радиусе 5 км вокруг ЧАЭС съемка запрещена вовсе
В 2019 году новый президент Украины Владимир Зеленский решил сделать ставку на дальнейшее развитие туризма в зоне ЧАЭС. Он обещал упростить доступ на территорию и снять запреты на видеосъемку. В том же году был утвержден 21 маршрут для туристов — наземные, водные и воздушные
Несмотря на большие планы украинских властей, турпоток в 2020 году рухнул на 70%: международные поездки отменила пандемия коронавируса
На Чернобыльской АЭС снова начались ядерные реакции. Может ли произойти новая катастрофа?
В первой половине мая 2021 года зарубежные издания рассказали о том, что на Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС) снова начались ядерные реакции. Активность была обнаружена под защитным саркофагом, который был построен прямо над топливными массами, проникшими в глубины станции после всемирно известной аварии. После публикации этой новости некоторые люди взволновались — неужели катастрофа может повториться и распространить радиоактивное облако за тысячи километров от места происшествия? Российские ученые ответили на опубликованный материал тем, что сенсация раздута на пустом месте и никакой опасности нет. Но ядерные реакции в глубинах разрушенной электростанции все же происходят и с этим нужно что-то делать. В общем, на данный момент люди в безопасности, однако следующие поколения могут столкнуться с большими проблемами. Рассказываем, что произошло и что нас ждет в будущем.
Может ли катастрофа на ЧАЭС произойти снова?
Чем опасна Чернобыльская АЭС?
Авария на Чернобыльской АЭС произошла 26 апреля 1986 года. Она произошла по ряду самых разных причин, включая наличие неисправностей в реакторе и допущение грубых ошибок со стороны рабочих. В результате аварии погибло более 4 тысяч человек и в основном смерти были связаны с радиационным облучением. По данным за 1985 год численность населения города Припять составляла 47 500 человек. После аварии все они были эвакуированы на 1225 автобусах и 250 грузовиках, поэтому на данный момент на территории города никто не живет. Однако, в окрестностях можно встретить пожилых людей, которым попросту некуда деваться.
Эвакуация людей из Припяти
В результате взрыва на Чернобыльской АЭС начался пожар, который тушили разными способами, в том числе и при помощи песка. Смесь из песка и радиоактивных частиц под воздействием высоких температур превратилась в подобие лавы и растеклась по подвальным помещениям станции. После аварии на большой глубине осталось около 170 тонн обогащенного урана и, чтобы изолировать это опасное место, строители соорудили саркофаг «Укрытие», состоящее из стали и бетона. Саркофаг пропускал внутрь дождевую воду, после чего на территории фиксировали повышенную концентрацию нейтронов, которое намекало на наличие радиационной активности. Чтобы устранить проблему, в 2016 году над саркофагом соорудили еще одну оболочку — «Арку».
Стоит отметить, что ликвидаторы Чернобыльской АЭС уже давно родили детей. Есть ли у них мутации?
Возобновление ядерных реакций в Чернобыле
В мае на страницах научного журнала Science была опубликована статья о том, что на территории разрушенной электростанции снова зафиксирован процесс деления ядер урана, при котором изучаются потоки нейтронов. Сообщается, что примерно с 2016 года их концентрация увеличилась очень заметно, но нормы безопасности пока не превышены. После этого сообщения некоторые люди начали задаваться вопросом — неужели на территории Чернобыля снова может возникнуть радиоактивное облако, способное распространиться на сотни километров?
Разрушенный энергоблок ЧАЭС под защитным куполом
Российские ученые ответили на статью тем, что авторы статьи просто решили раздуть сенсацию на пустом месте. По их словам, они уже давно знали о наличии нейтронов, возникших в результате спонтанного деления ядер урана и это естественный процесс, который не должен вызывать удивление. После возникновения аварии возникновение ядерных реакций и не прекращалось. Опасность зоны будет снижаться с течением времени, но время от времени реакции деления будут происходить с большей интенсивностью и этому есть несколько причин. Во-первых, растекшаяся по глубинам станции смесь имеет неоднородный состав и поэтому в ней могут быть сгустки с увеличенным количеством ядерного топлива. Во-вторых, интенсивность деления зависит от количества замедлителя, которым в случае с реактором являлась дождевая вода. Увеличение и уменьшение количества воды тоже могут влиять на интенсивность реакций.
ЧАЭС после аварии в 1986 году
Если хотите обсудить новости высоких технологий, вступайте в наш Telegram-чат. Будем вам рады!
По словам доктора технических наук Игоря Линге, увеличение ядерных реакций уже фиксировались ранее, особенно в 1990 и 2000 годах. В первом случае приборы показывали очень сильную активность, но во второй раз она была не такой опасной. Но в обеих случаях виной всему считалось попадание в глубины станции дождевой воды. Поводов для серьезного беспокойства на данный момент нет, но статья в очередной раз заставила ученых подумать о будущем разрушенной станции. На данный момент сооружение «Укрытие» является временным решением для изоляции радиоактивной массы и в будущем ученым придется разработать что-то новое. Ведь не исключено, что эта точка на нашей планете будет оставаться опасной на протяжении тысяч лет.
Тайны комнаты: реакции на Чернобыльской АЭС будут идти тысячи лет
Реакции в разрушенном энергоблоке атомной станции в Чернобыле продолжаются и будут идти еще тысячи лет, считают опрошенные «Известиями» специалисты по ядерной физике. Однако опасности этот процесс не представляет, утверждают эксперты. Так они прокомментировали материал журнала Science, в котором украинские специалисты заявили, что в Чернобыле назревает новая авария. Этот вывод был сделан из-за роста количества нейтронов, зафиксированного датчиками в одном из помещений бывшей АЭС. Этот факт может быть связан с работой самого оборудования или попаданием воды под саркофаг над станцией, объяснили российские специалисты.
Продолжение следует
Украинские специалисты отметили растущее количество нейтронов в одном из помещений Чернобыльской атомной электростанции на Украине. Такой сигнал исходил из помещения 305/2, которое содержит тонны топливосодержащего материала, погребенного под обломками, сообщил в публикации в Science Анатолий Дорошенко из Института проблем безопасности атомных электростанций (Украина).
В год аварии (1986) на АЭС был возведен саркофаг из бетона и стали, названный «Укрытие». Однако дождевая вода всё же могла просачиваться внутрь, где лежат 170 т облученного урана. Поскольку вода замедляет нейтроны и увеличивает их шансы поразить и расщепить ядра урана, сильные дожди иногда вызывали резкое увеличение количества нейтронов, сказано в публикации в Science.
Поэтому над «Укрытием» возвели массивный новый безопасный конфайнмент (от англ. confinement — удержание). Это арочное сооружение должно было изолировать саркофаг в том числе от дождя. В конце ноября 2016 года арку успешно надвинули на здание реактора. После продолжался монтаж оборудования, завершившийся в 2019 году. Вероятно, конфайнмент сработал, так как долгое время количество нейтронов в большинстве районов объекта было стабильным или снижалось.
Однако теперь украинские специалисты сообщают о медленном, но всё же росте количества нейтронов. Как предположили в Университете Шеффилда (Великобритания), высыхание топлива делает нейтроны, проходящие через него, более эффективными для расщепления ядер урана, поэтому возможна новая авария. После того как материл в Science вызвал резонанс в СМИ, Институт проблем безопасности АЭС (Украина) опубликовал сообщение, в котором заявил, что рост потока нейтронов еще происходит, но не превышает установленных пределов безопасности.
На воде замешано
Как известно из ядерной физики, нейтроны появляются в результате спонтанного деления ядер в зоне разрушенного четвертого энергоблока с момента аварии. Это физический процесс, который проходит в природе в изотопах разных элементов, например в уране-238. Однако в отработанном топливе остались изотопы, которые испускают нейтроны более интенсивно, в частности кюрий-244. Так как деление спонтанное, источник нейтронов сам по себе меняется медленно и определяется периодом полураспада соответствующих изотопов, следовательно, резкое изменение показаний детекторов возможно из-за окружающей среды, указал замдиректора Института ядерной физики и технологий НИЯУ МИФИ Георгий Тихомиров.
Опрошенные «Известиями» российские специалисты подтвердили возможность увеличения регистрируемого потока нейтронов, однако уверены, что опасности в этом нет. Часть экспертов считает, что причина заключается в изменении свойств топлива и количества воды, в которой замедляются нейтроны.
— В статье украинских специалистов указано, что нейтронов стало больше, и это может быть вызвано рядом причин, — пояснил Георгий Тихомиров. — К ним можно отнести и попадание воды в зону кориума (лавообразный сплав содержимого ядерного реактора. — «Известия»), и, наоборот, высыхание окружающих его материалов, вследствие чего там появились пустоты, которые пропускают нейтроны более эффективно. Однако говорить о принципиальном изменении ситуации некорректно.
Профессор Высшей школы атомной и тепловой энергетики Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого Евгений Федорович уверен, что внутри саркофага появилась вода, ведь без нее не могут образоваться нейтроны.
— Для того чтобы атомная реакция шла, необходимы критическая масса и критические размеры уранового топлива, — пояснил эксперт. — Внутри энергоблока это могло сохраниться. Вполне вероятно, что там возникла самоподдерживающаяся цепная реакция.
В отличие от коллег, заместитель директора ИБРАЭ РАН по информационно-аналитической поддержке комплексных проблем ядерной и радиационной безопасности Игорь Линге полагает, что дело не в изменении потока нейтронов, а в том, какую его часть регистрируют детекторы. Эксперт пояснил: прибор расположен на определенном расстоянии от топливной массы. До него добираются не все нейтроны — многие из них замедляются в воде. Таким образом, уход воды мог увеличить количество нейтронов, добирающихся до датчика, а не их фактическое количество.
Безопасная случайность
Даже если количество нейтронов действительно увеличилось, это не представляет опасности, сказал профессор Военно-морского политехнического института Анатолий Благовещенский.
— Наличие нейтронного излучения и его небольшие изменения во времени в объеме разрушенного энергоблока ЧАЭС — это вполне естественное и ожидаемое явление, — сказал эксперт. — Но в любом случае если есть подозрение, что ситуация развивается по негативному сценарию, то необходимо не обсуждать ситуацию в СМИ, а собирать комиссии по чрезвычайным ситуациям с привлечением научного сообщества, проектировщиков и эксплуатационщиков реакторов типа построенного в Чернобыле.
Всё под контролем
Развитие ситуации сложно прогнозировать из-за отсутствия информации, говорят специалисты. Конкретные данные о плотности потоков нейтронного излучения и о других параметрах, а также их изменениях не опубликованы, указали эксперты. После того как материл в Science вызвал резонанс в СМИ, Институт проблем безопасности АЭС опубликовал сообщение, в котором заявил, что рост потока нейтронов еще происходит, но не превышает установленных пределов безопасности.
Что происходит с радиоактивной лавой под реактором в Чернобыле
Четвертый энергоблок Чернобыльской АЭС, взорвавшийся больше 35 лет назад, сегодня укрыт уже двумя саркофагами: построенный первыми ликвидаторами сверху накрыли безопасным конфайнментом три года назад. Что происходит с остатками ядерного топлива в руинах реактора мы можем судить только по данным с датчиков радиации.
В начале мая журнал Science опубликовал заметку о том, что в четвертом реакторном зале ЧАЭС вновь активизировались реакции распада. Через неделю Институт проблем безопасности атомных электростанций НАН Украины подтвердил, что в одном из подреакторных помещений четвертого реактора ЧАЭС «наблюдается рост плотности потока нейтронов», но он «не превышает установленных пределов безопасности». Что происходит?
Science приводит слова сотрудников украинского Института проблем безопасности АЭС Анатолия Дорошенко и Максима Савельева, о том, что поток нейтронов в остатках реактора медленно растет и нельзя исключить «риск инцидентов».
Откуда взялись нейтроны в давно «остывшем» месте катастрофы и почему они так важны?
Нейтроны вызывают деление ядер урана-235 или плутония-239 (которые поэтому называются делящимися материалами), при этом распад ядер сопровождается выходом новых нейтронов и в случае правильной геометрии материалов выстраивается самоподдерживающаяся цепочка реакций. Это можно увидеть в ядерном взрыве или работе атомного реактора, и самопроизвольная авария с образованием цепной реакции весьма опасна.
В ходе развития аварии на 4 блоке Чернобыльской АЭС чуть меньше половины загруженного в реактор топлива (80-90 из 200 тонн) осталась в здании в виде лаваподобных топливосодержащих материалов. Уран, плутоний, америций и нептуний в этой застывшей лаве продолжают распадаться, порождая в некоторых вариантах распада нейтроны.
В конце 90-х общее количество нейтронов под первым саркофагом оценивалось величиной примерно 10 штук в секунду, что примерно в триллион раз меньше, чем поток нейтронов в работающем гигаваттном реакторе. За счет распада радиоактивных веществ мы должны были бы наблюдать постепенное снижение нейтронного потока, однако измерения кое-где показывают, что происходит не совсем это.
Отмеченный рост наблюдается в детекторах, установленных в скважинах, пробуренных в завалах и бетонных наплывах вокруг помещения 305/2, которое до аварии находилось прямо под реактором.
После аварии это помещение оказалось недоступным. И радиационные (те, что связаны с опасностью облучения), и ядерные (те, что связаны с риском возникновения самоподдерживающийся цепной реакции) измерения по нему косвенные. Дорошенко и соавторы в своей статье акцентируют внимание на том, что детекторы, расположенные возле помещения 305/2, где осталось самое большое скопление топливных масс, слишком сильно экранированы от него бетоном и завалами. В итоге получается, что нейтронный «шум» от других ЛТСМ забивает самый важный источник, поэтому точность данных по росту не очень велика в плане привязки замеченного роста потока к конкретному скоплению материалов.
Что там происходит
Атомный реактор, прежде всего, представляет из себя устройство для размножения нейтронов, с помощью которых идет извлечение ядерной энергии деления. Размножение достигается организацией такой геометрии из делящегося материала и замедлителя, при котором количество нейтронов возрастает после каждого акта деления, образуя самоподдерживающуюся цепную реакцию. Если же часть из нейтронов из нового поколения поглощать или давать им утекать из активной зоны таким образом, что количество их будет постоянным, то и мощность будет поддерживаться на одном и том же уровне.
Организовать такое непросто, и расчеты показывают, что для запуска ускоряющейся цепной реакции необходимо было бы уменьшить поглощение нейтронов «нейтральными» материалами и их утечку за пределы застывшего расплава как минимум в 2,5 раза. Самостоятельно такие изменения в самой керамике происходить не могут, но в ней есть поры и трещины, так что кое-что меняться может.
Основную роль в изменениях тут играет вода, которой в руинах четвертого энергоблока еще со времен аварии скопилось немало. После сооружения «Укрытия» оказалось, что дождевая и талая вода продолжает поступать внутрь, но к началу 1990 года установился некоторый баланс водного режима. Изменения нейтронной активности в помещениях под саркофагом, как пишут ученые в той же самой статье, были сезонными: сухие периоды сопровождались ростом плотности потока нейтронов, влажные наоборот.
Эта ситуация изменилась, когда поверх «Укрытия» возвели в середине 2010-х Новый безопасный конфайнмент — поступление воды в остатки энергоблока резко сократилось. Соответственно, при высыхании залитых водой лаваподобных топливосодержащих материалов (ЛТСМ) нейтронный поток будет сначала увеличиваться и только после прохождения «оптимального увлажнения» начнет сокращаться — это, возможно, мы и видим сейчас.
Это происходит потому, что вода является одновременно сильным замедлителем и сильным поглотителем нейтронов. Замедление нейтронов — это снижение их энергии от миллионов электронвольт при рождении в ядерной реакции до сотых долей электронвольта — средней тепловой энергии атомов при комнатной температуре. Оно важно, потому что ядро урана-235 или плутония-239 примерно в 1000 раз охотнее поглотит замедленный нейтрон, чем быстрый, только появившийся в реакции. Поэтому добавляя воду к урану, мы увеличиваем вероятность деления и как бы виртуально многократно увеличиваем концентрацию урана. Однако когда воды становится достаточно много, все нейтроны успевают в ней замедлиться, и дальнейшее ее добавление приводит только к росту поглощения ценных нейтронов.
Но что может быть, если расчеты и модели неверны, и в реальности где-то сложатся условия для возникновения самопроизвольной цепной реакции? За историю работы человечества с делящимися материалами такие аварии возникали неоднократно, поэтому можно довольно уверенно предсказать, что произойдет.
Как выглядит самый страшный сценарий
Что будет, если все же ускоряющаяся цепная реакция запустится где-то в объеме топливосодержащей лавы?
Затем «очнувшийся» материал остынет и может вновь заполниться водой. Соответственно, цикл с ростом мощности реакции и прогревом может повториться — и так будет происходить, пока содержание воды в этой области станет слишком маленьким для эффективного замедления нейтронов.
Если это и происходило в 2016-2019 году, то в процессе выпаривания воды из ЛТСМ в объеме Нового Безопасного Конфаймента должна была вырасти концентрация радиоактивных аэрозолей, которые наверняка задержала система фильтрации НБК и заметили бы датчики системы контроля ядерной и радиационной безопасности, но никаких прямых данных у нас об этом нет.
При этом вышеописанный сценарий — это цепь из крайне смелых допущений. А комментарий «ГСП ЧАЭС» опровергает и вариант с развитием цепной реакции в ЛТСМ. Резюмируя, можно сказать, что за 35 прошедших с аварии лет, исследователи, видимо, достаточно хорошо знают об угрозах в останках четвертого энергоблока и барьерах на пути их распространения. Рост нейтронного потока был заранее предсказан расчетно и не является показателем роста опасности, а скорее подтверждает правильность заложенных моделей.
Станьте членом КЛАНА и каждый вторник вы будете получать свежий номер «Аргументы Недели», со скидкой более чем 70%, вместе с эксклюзивными материалами, не вошедшими в полосы газеты. Получите премиум доступ к библиотеке интереснейших и популярных книг, а также архиву более чем 700 вышедших номеров БЕСПЛАТНО. В дополнение у вас появится возможность целый год пользоваться бесплатными юридическими консультациями наших экспертов.
В недрах Чернобыльской АЭС возобновились ядерные реакции
Изоляционное арочное сооружение (Новый безопасный конфайнмент) над разрушенным в результате аварии 4-м энергоблоком Чернобыльской АЭС, апрель 2021 года
В четвертом блоке Чернобыльской атомной станции спустя 35 лет после аварии вновь зафиксированы признаки реакций деления радиоактивного топлива. Об этом говорится в материале, опубликованном в научном журнале Science. В настоящее время украинские специалисты пытаются определить, угаснут эти реакции сами по себе или потребуют незамедлительных действий для предотвращения еще одной аварии. «Это похоже на угли, тлеющие в яме для барбекю», — говорит Нил Хайятт, специалист по ядерным материалам из Университета Шеффилда.
На прошлой неделе Анатолий Дорошенко из киевского Института проблем безопасности атомных электростанций заявил, что специальные датчики начали фиксировать повышение потока нейтронов, исходящих из одного из недоступных помещений под разрушенным в 1986 году реакторным залом. Высказывание об этом он сделал в ходе переговоров о разборке аварийного реактора. «Там много неопределенностей, — добавил физик Максим Савельев из того же института.
— Но мы не можем исключать возможность аварии». По словам Савельева, наблюдается медленный рост отсчетов нейтронов, и у специалистов есть несколько лет на то, чтобы выяснить, как решить возникшую проблему.
Как отметил Хайятт, возникшая проблема и ее решение представляют интерес для японских коллег, которые борются с последствиями аварии на АЭС «Фукусима», произошедшей 10 лет назад. «Там такая же степень опасности», — считает он.
В результате аварии 26 апреля 1986 года урановые сборки, графитовые стержни и песок, засыпанный в реактор для тушения пожара, расплавились и протекли под основание реакторного зала, образовав так называемый кориум, топливосодержащий материал, который содержит до 95% урана.
Однако железобетонный саркофаг, построенный уже к осени 1986 года, не мешал проникновению внутрь объекта дождевой воды, которая сдерживала поток нейтронов, увеличивая тем самым вероятность деления ядер урана. Поэтому сильные ливни иногда становились причиной роста числа нейтронов.
В 2016 году при участии многих стран мира над саркофагом было построено новое сооружение. Новый безопасный конфайнмент стоимостью 1,5 млрд евро не позволяет дождевой воде попадать в реактор, в результате чего в большинстве точек укрытия поток нейтронов стабилизировался или даже начал снижаться.
Однако в последние годы в некоторых подреакторных помещениях отсчеты стали расти. Это наблюдается, например, внутри подаппаратного помещения 305/2, где за последние четыре года поток нейтронов почти удвоился — там находится много тонн кориума под обломками строительных конструкций.
Моделирование, проведенное специалистами киевского Института проблем безопасности атомных электростанций, показало, что высыхание радиоактивного топлива приводит к большему, а не меньшему рикошету нейтронов, что ускоряет деление ядер. «Это правдоподобные и убедительные данные. Неясен лишь механизм всего этого», — уточнил Хайятт.
По его словам, эту угрозу нельзя недооценивать, поскольку исчезающая из помещений вода приводит «к неконтролируемому высвобождению энергии». По словам Савельева, повторения аварии 1986 года ожидать не стоит, однако возможный разгон деления ядер может повредить неустойчивые части саркофага и наполнить укрытие радиоактивной пылью. По словам специалистов, одним из возможных решений может стать создание робота, способного работать в условиях высокой радиации помещения 305/2. Там он смог бы просверлить отверстия в расплавах кориума и установить в них цилиндры из бора, которые стали бы поглощать нейтроны. Пока же институт намерен продолжить мониторинг двух других помещений, где находится критическое количество кориума.
Постройка второго саркофага началась в 2007 году. Планировалось, что он будет представлять собой подвижную арку, которая накроет реактор вместе со старым саркофагом, после чего можно будет заняться разборкой, дезактивацией и захоронением останков энергоблока. Изначально проект собирались завершить к 2012/13 году, но сроки сдвинулись из-за финансовых проблем.
Новый саркофаг, получивший название «Новый безопасный конфайнмент» (от англ. сonfinement — «ограничение»), стал самой большой наземной передвижной конструкцией.
Срок службы нового «Укрытия» оценивается в 100 лет. Его длина — 165 м, высота — 110, ширина — 257. Весит сооружение 36,2 тыс. т. Постройкой занимались около 3 тыс. рабочих.