Канун апокалипсиса. Что происходило на Чернобыльской АЭС за день до катастрофы

Версия для печати

Комиссия МАГАТЭ в 1993 году постановила, что главная причина катастрофы - недостатки реактора, которые можно было бы устранить, если бы любые неурядицы не подпадали под гриф «Секретно» от КГБ.

26 апреля 1986 года в 1:23:44 ночи взорвался 4-й реактор ЧАЭС, что стало крупнейшей ядерной аварией в истории, привело к отселению более 100 тыс. человек из Припяти и окружающих населенных пунктов, смертям и болезням тысяч людей (хотя в советских отчетах говорится лишь о 31 жертве). В ликвидации последствий было задействовано более 600 тыс. человек. В 1988 году СССР осудил директора станции Виктора Брюханова, главного инженера Николая Фомина и его заместителя Анатолия Дятлова к 10 годам заключения как виновных в катастрофе. Сегодня известно, что авария произошла из-за стечения маловероятных обстоятельств: непрофессиональных действий персонала и дефекта реактора РБМК-1000. День накануне катастрофы хорошо задокументирован, что позволяет понять, как она случилась.

В тему: Рассекреченные документы КГБ: авария на ЧАЭС не была случайной

В жизни Виктора Брюханова уже было роковое 26 апреля. В 1966-м, ровно за 20 лет до катастрофы, в Ташкенте произошло землетрясение. Брюханов работал инженером на ТЭС в пригороде узбекской столицы. Дом его родителей был уничтожен, и семья Брюхановых переехала к более безопасный Славянск, где строилась вторая очередь ТЭС. Компетентность Виктора как инженера произвела впечатление на начальство, и в 1970-м ему сделали заманчивое предложение возглавить строительство новой АЭС, а затем и саму станцию. 

План построения станции был нереалистичным. Власти хотели, чтобы команда Брюханова с нуля ввела в эксплуатацию ядерный реактор за пять лет. Дата запуска постоянно оттягивалась, и первый реактор дал энергию лишь в конце 1977-го. Сроки сооружения новых энергоблоков еще более уменьшались. На недостроенный 5-й энергоблок выделили только два года. Не хватало квалифицированных работников, необходимых материалов, а часть имеющихся были бракованными.  

Ради экономии для станции выбрали реакторы РБМК-1000 (реактор большой мощности канальный) вместо надежных водно-водяных энергетических (ВВЭР). В активной зоне ВВЭР циркулирует вода, нагревается до 320°С от топливных каналов, в которые загружено ядерное топливо и где происходит ядерная реакция. Воду поддерживают под давлением 160 атмосфер, чтобы она оставалась жидкой. Это первый контур реактора, и вода из него нагревает воду второго контура, которая испаряется и крутит турбины. В случае возникновения аварийной ситуации в течение 2 секунд в активную зону реактора падают регулирующие стержни из бора и графита, которые поглощают избыточные нейтроны и останавливают реакцию. Сегодня ВВЭР - самый распространенный тип реактора.

Однако ВВЭР требует большего процента обогащенного урана, чем РБМК. В ядерной реакции используется уран-235. Его доля составляет лишь 0,7% всего природного урана. Этого недостаточно для запуска ядерной реакции, и в ВВЭР содержание изотопа доводят до 3-4%. Тогда как в ранних моделях РБМК достаточно лишь 1,8%. Обогащение урана - очень дорогая и технологически сложная процедура. К тому же на момент сооружения ЧАЭС ВВЭР давали только 440 МВт электрической мощности, тогда как РБМК - 1000 МВт.

Научный руководитель строительства реакторов обоих типов академик Анатолий Александров утверждал, что РБМК «такой же надежный, как и самовар» и его якобы можно ставить «даже на Красной площади». Для уменьшения затрат реакторы на ЧАЭС строили без контайнмента - бетонного защитного сооружения, который должен был не допустить выхода радиации наружу в аварийной ситуации. При этом РБМК были «грязными реакторами». На ЧАЭС они излучали 4000 Кюри в сутки (единица измерения Кюри соответствует радиации, образуется при распаде 37 млрд атомов), тогда как ВВЭР - всего 100 Кюри.

В пятницу, 25 апреля, команда ЧАЭС должна была провести плановый ремонт 4-го энергоблока. При этом планировались несколько тестов. Один из них касался безопасности реактора. При его выключении запускались дизельные генераторы, которые давали энергию для системы охлаждения. Но происходило это только через 45 секунд, за которые реактор оставался без охлаждения и мог расплавиться. Инженеры из Донтехэнерго придумали оригинальное решение проблемы. Когда реактор выключали, водяной пар некоторое время еще крутил турбину. Энергии от турбины должно было хватить, чтобы питать систему охлаждения в течение 45 секунд, пока не включатся дизельные генераторы. Для теста надо было надолго заглушить реактор, что теоретически могло привести к поломкам, однако в них никто не верил.   

Единственным человеком на станции, который мог предусмотреть трудности, был Виталий Борец. В 1975 году он проходил стажировку на АЭС неподалеку от Ленинграда. Работники станции пытались запустить реактор, для этого извлекли из него почти все контролирующие стержни. Но реактор начал неконтролируемо набирать мощность. Чтобы остановить процесс, оператор вернул стержни, однако попытка провалилась. Дважды реактор останавливался благодаря системе аварийной защиты. Из-за перегрева расплавился один из каналов, что сопровождалось выбросом радиоактивных веществ. Борец вспоминает, что когда указал работникам ЛАЭС на возможные конструкционные дефекты РБМК, то услышал в ответ: «Советский реактор не может взорваться». Всю информацию об аварии засекретили. 

За неделю до 26 апреля 1986 года именно ему поручили составить план испытаний. Процедуру остановки реактора должны были начать 24 апреля в 10 вечера, а все испытания провести до 13 часов 25 апреля. Впоследствии в план внесли коррективы: запустить реактор не позднее в 10 утра пятницы, ведь чем дольше он работает на малой мощности, тем больше его ксеноновое отравление. 

Атомный реактор работает благодаря ядерной цепной реакции. В ядра урана-235 попадают нейтроны, с высвобождением энергии они распадаются. Среди продуктов распада два или три нейтрона. Важно, чтобы количество нейтронов, которые вызывают реакцию, было одинаковым в каждом поколении. Во время эксплуатации реактора количество нейтронов постоянно и в активную зону вводят регулирующие стержни из бора или кадмия - материалов, которые хорошо их поглощают. Один из продуктов распада урана-235 - ксенон-135, также поглощает избыточные нейтроны. Когда реактор работает на большой мощности, ксенон быстро насыщается ими и, по сути, не влияет на его работу. Но за малой мощности количество ксенона растет. Он активно поглощает нейтроны, и приходится вытаскивать все больше стержней, чтобы снова запустить реакцию. Реакция достигает точки, когда ксенон уже не справляется с избыточными нейтронами, и тогда мощность может прыгнуть до опасного уровня. 

В ночь на 25 апреля персонал станции снизил тепловую мощность реактора до 1600 МВт. Тест с турбиной должны были провести при 700 МВт, лишь 22% его операционных показателей. 25 апреля в 14 часов работники станции отключили систему аварийного охлаждения и приготовились к тестированию.

Однако тест не начинался. Администрации станции поступил телефонный звонок из Киевэнерго. Там хотели перераспределить электрические мощности перед майскими праздниками, и отключение реактора могло привести к сбоям в системе энергоснабжения. Из-за ксенонового отравления оставлять реактор на 50% мощности было опасно, однако, как вспоминал потом начальник утренней смены Игорь Козачков, они не имели выбора. Сам Козачков опасался, что его уволят, если он выключит реактор для предотвращения ксенонового отравления, как предписывали инструкции по безопасности. Тогда все тесты пришлось бы отложить. В 16 часов заступила смена Юрия Трегуба, который не имел никакого представления о тестах. Потому что по плану их должны были уже завершить. Только в 22 часов Киевэнерго позволило выключить реактор, но смена решила дождаться заместителя главного инженера АЭС Анатолия Дятлова.

В 23:10 смена Трегуба начала уменьшать мощность, и на момент, когда его заменил начальник ночной смены Александр Акимов, реактор работал только на 760 МВт. За снижении мощности отвечал 25-летний Леонид Топтунов, который обязанности старшего инженера выполнял лишь несколько месяцев. Погружая стержни в активную зону, он уменьшил ее до 520 МВт, когда система подала аварийный сигнал из-за недостатка воды в реакторе. В 00:28 мощность провалилась до 30 МВт. Топтунов и Трегуб, который остался после смены понаблюдать за ходом эксперимента, стали вынимать стержни. Мощность поднялась до 200 МВт, и перед ними встал вопрос: выключить реактор безопаснее, но тест пришлось бы начинать сначала, продолжить эксперимент. Дятлов приказал продолжать, хотя по плану необходимо было хотя бы 700 МВт. 

Из-за ксенонового отравления поднять мощность выше 200 МВт не удавалось. В 1:03 и 1:07 по плану эксперимента включили два дополнительных насоса, чтобы накачать воды в активную зону и уменьшить количество водяного пара. Это еще больше дестабилизировало реактор: вода хорошо поглощает нейтроны, в отличие от водяного пара. Для поддержания мощности в зоне реактора пришлось оставить только девять стержней, что почти не давало возможности персонала станции контролировать его. В 1:19 резервные насосы выключили - все было готово для теста.

В тему: «Стукачи» в радиактивной зоне. Рассекреченные документы КГБ о Чернобыле

Через 3 минут вода стала испаряться. Это значительно уменьшило ее возможность поглощать нейтроны, и ядерная цепная реакция начала повышать мощность реактора. В 1:23:04 начался эксперимент. В 1:23:40 Акимов отдал приказ остановить реактор, мощность возрастала невероятными темпами. Топтунов нажал АЗ-5 - кнопку аварийной остановки. Все свободные стержни устремились в активную зону. Это действие и стало роковым в ту ночь. Стержни состояли из карбида бора, который хорошо поглощает нейтроны, однако их концы были из графита. Именно это обстоятельство вызвало аварию на ЛАЭС в 1975 году, однако работники ЧАЭС об этом ничего не знали. Графит вытеснил воду из каналов, количество свободных нейтронов еще больше возросло, и в 1:23:44 реактор взорвался. 

Из тех, кто на тот момент находился в пункте управления реактором, почти никто не выжил. Акимов и Топтунов умерли через несколько недель от лучевой болезни. Анатолий Дятлов получил приговор. Советской системе было важно списать всю вину на персонал. Однако комиссия МАГАТЭ в 1993 году постановила, что главная причина катастрофы - недостатки реактора, которые можно было бы устранить, если бы любые неурядицы не подпадали под гриф «Секретно» от КГБ.

—

Олег Фея, опубликовано в издании Тиждень

Перевод: Аргумент

В тему:

• Чернобыль: природа, защищенная радиацией
• Ликвидатор. Рассказ ученого, прожившего 20 лет «в обнимку» с реактором
• Смертоносный бассейн Чернобыля и 3 человека, спасшие миллионы
• Чернобыль, 30 лет спустя. Причина катастрофы могла быть иной
• Авария на Чернобыльской АЭС глазами ребенка