На Чернобыльской атомной электростанции зафиксировано тление масс ядерного топлива в разрушенном реакторе. Ученые сообщают, что процесс начался в урановых топливных массах, похороненных глубоко внутри реактора, а также не исключают возможность аварии. Они (эти реакции) «теплятся» там, словно «уголь в барбекю», пишет научный журнал Science. «Это напоминает нам о том, что проблема не решена, а лишь стабилизирована», - отмечает химик-ядерщик из Университета Шеффилда Нил Хаят.
Итак, что известно? Есть ли основания говорить о новой угрозе?
ЧТО ЖЕ К ЭТОМУ ПРИВЕЛО, И НАСКОЛЬКО ВСЕ ОПАСНО?
Во время аварии 1986 года часть активной зоны реактора расплавилась вместе с урановыми топливными стержнями, их циркониевой оболочкой, графитовыми стержнями и другими материалами, в частности с песком, которым тушили пожар. Все это превратилось в лаву, которая затекла в подвалы и там затвердела. В эту смесь входят около 170 тонн урана (~95% исходного топлива реактора).
Со временем туда начала просачиваться вода. Вероятно, она и стала катализатором, который запустил реакции. Вода замедляет нейтроны, увеличивая их шансы расщепить ядра урана.
К накоплению влаги под реактором привели два фактора.
Первый - грунтовые воды. Повышение воды вызвала специальная стена в грунте - это двухкилометровое сооружение, которое уходит на глубину 40-60 метров. Эту стену построили для того, чтобы радиоактивная вода не вытекла в реку Припять. Учитывая, что вода не могла вытекать, она поднималась, затапливая подвалы.
Вторым фактором стали дожди. Объект «Укрытие», который в народе любят называть «саркофаг», протекал, поэтому вода постоянно просачивалась внутрь. Из-за ее постоянного взаимодействие с топливосодержащими материалами, которые были под реактором, в подвальных помещениях ЧАЭС появились сразу несколько комнат, заполненных водой с радионуклидами.
Одна из самых проблемных зон - помещение под номером 305/2. Уровни радиации, исходящие от него, не позволяют установить там датчики. Нитрат гадолиния, который ученые использовали для поглощения нейтронов и подавления реакций деления, распылить там тоже невозможно, поскольку помещение завалено обломками.
«Специалисты Института проблем безопасности АЭС еще в 2015 году высказали научную гипотезу, которая предполагала рост плотности потока нейтронов вследствие возможности попадания атмосферных осадков внутрь объекта «Укрытие» (ОУ) после установки в 2019 году НБК «Арка» (нового «саркофага») в проектное положение», - комментирует Укринформу заместитель директора по научной работе Института проблем безопасности АЭС Сергей Паскевич.
По его словам, эта научная гипотеза предполагает, что в подреакторном помещении 305/2 существуют два переувлажненных скопления ТСМ (топливосодержащих материалов) с повышенной концентрацией делящихся материалов.
«На основе анализа результатов экспериментально-расчетных работ потенциально наиболее опасно «южное» скопление ядерно-опасных делящихся материалов (ЯОДМ), которое было эпицентром формирования и растекания лавообразных ТСМ. Скопления ТСМ в этом помещении по нашим данным может иметь двухслойную пористую структуру: верхний слой - черные лавообразные ТСМ, а нижний слой - потенциально критичная композиция с высокой концентрацией ЯОДМ», - добавляет ученый.
До установки «Арки» в проектное положение топливосодержащие материалы (ТСМ) были полностью переувлажнены, и динамика плотности потока нейтронов оставалась в пределах сезонных трендов за счет регулярных поступлений влаги от атмосферных осадков и конденсата. То есть, говорит Паскевич, не наблюдалось потенциально опасных изменений уровня: «После установки НБК в проектное положение в результате исключения поступления атмосферных осадков внутрь объекта «Укрытие», из-за испарения, начался процесс потери влаги пористой структурой лавообразных ТСМ, что и привело к регистрируемому росту плотности потока нейтронов».
На сегодня, успокаивает специалист, этот рост не превышает установленных пределов безопасности, контролируемых с помощью штатной системы контроля ядерной безопасности (СКЯБ ИАСК).
Это также отмечает уже упомянутый британский ученый Нил Хаят, который говорит, что речь идет об «очень низких показателях деления». По его оценкам, нет оснований ожидать неожиданного выброса ядерной энергии или взрыва образца 1986 года. «Мы уже видели подобное с остатками топлива. Базовая скорость нейтронов росла, стабилизировалась и уменьшалась. Это то, на что мы сейчас надеемся», - цитирует его Science.
На то, что ситуация стабилизируется сама по себе, надеются и украинские ученые, но в то же время все же акцентируют внимание на необходимости углубленного исследования состояния ТСМ и изучения факторов, влияющих на состояние ядерной безопасности объекта «Укрытие».
ТАК ЧТО ХОТЯТ ДЕЛАТЬ, ЧТОБЫ ИЗБЕЖАТЬ ПОДОБНОГО СЦЕНАРИЯ?
Экспертный комитет должен определить насколько стабильна ситуация на Чернобыльской АЭС. Сейчас необходим тщательный мониторинг, но пока нет оснований говорить о возможности новой аварии. Об этом заявил председатель Комитета по вопросам экологической политики и природопользования, депутат фракции «Слуга народа» Олег Бондаренко: «Мы следим за ситуацией, и на следующей неделе собираем комитет со всеми экспертами, чтобы разобраться в ситуации и установить дополнительный контроль над этими процессами».
А пока... Младший научный сотрудник Института проблем безопасности АЭС Анатолий Дорошенко не исключает, что необходимо будет прибегнуть к бурению, чтобы добраться до ядерного топлива и обработать его нитратом гадолиния. Это, в свою очередь, приведет к «всасыванию нейтронов» и прекращения реакций деления.
Его коллега Максим Савельев считает, что пока трудно оценить серьезность ситуации - для этого необходимы данные нейтронных датчиков: «У нас только предположения. Но мы не можем исключить возможность несчастного случая».
Ввиду излучения господин Савельев предлагает применить роботов для получения температурных показателей и образцов из опасной зоны, чтобы иметь четкую картину происходящего там.
Сергей Паскевич, дополняя коллег, говорит, что институтом разработан ряд роботов, таких как роботы-разведчики или роботы, которые с помощью специальной буровой установки высверливали топливосодержащие материалы, а затем их упаковывали и вывозили. «Мы думали, что разработаем всю линейку роботов, и они будут выполнять работы по преобразованию объекта «Укрытие» в экологически безопасную систему - рассказывает ученый. - Но для этого требовались соответствующие ресурсы, в том числе и финансовые. Так оно и все затянулось. Теоретически мы постоянно разрабатываем новые подходы и принципы, но чтобы практически...»
Он говорит, что ЧАЭС располагает мобильным роботом Pioneer, который специально был создан в США NASA для объекта «Укрытие». «Сейчас мы оцениваем, как можем его адаптировать для наших задач», - подытожил Паскевич.