Атомный момент

В середине 1980-х годов СССР и мир столкнулся с новыми реалиями, новое руководство СССР стало ставить под сомнение социализм и прежний курс развития.

Демонтаж СССР подразумевал собой совершение следующих действий

• разрушение социалистической иделолгии, через яковлевскую гласность
• демонтаж экономической системы, путем рыжковских реформ
• демонтаж политической системы, путем отмены 6-й статьи конституции СССР(т.е. отмена монополии КПСС)
• сдачи всех внешнеполитических позиций СССР и его союзников
• различные провокации против СССР, например полет Матиаса Руста над СССР
• создание техногенных катастроф

Последний пункт очень важен по многим причинам.

ЧАЭС — Чернобыльская атомная электростанция. Расположена в Украине недалеко от г. Припять, в 18 км от г. Чернобыль.

Президент Академии наук СССР М. В. Келдиша с 1960 до 1976, каждым возможным способом держал развитие ядерной энергии. Тогда его работы были продолжены А.П. Александровым, который в 1990 году объявил, что отказ от атомной электростанции для человечества будет пагубным. 

Не все ученые думали так. Согласно некоторой информации, Патан показал, что отказавшись подписывать в 70-ых годах решение о строительстве атомных электростанций на земле в Украине.

Академик Анатолий Александров верно указал развитие энергетики

Но Политбюро обошелся без его согласия, ограничив поддержкой Келдиша.

И когда в то же самое время в Украине Министерство обороны СССР начало строить объект противоракетного нападения около Чернобыля ("Чернобыль 2"), сразу ученые-ядерщики предложили построить там атомную электростанцию.

Министр обороны должен был подписать письмо с просьбой построить станцию. Киевский институт создания 'Teploelectroproject" провел экспертизу в Киеве и других областях.

Тогда 29.06.1966 Резолюцией Совета министров СССР одобрили план создания ядерных станций в 1966-1977. Согласно указанной резолюции было запланировано строительство ЧАЭС мощностью 11,9 миллионов кВт, включая с реакторами RBMK - 8 миллионов кВт.

Ввод в действие 1 блока питания был запланирован в 1974, 2 блока питания - в 1975. Комиссия по государственному Комитету планирования СССР 18.01.67 определила место строительства ЧАЭС около деревни Копэчи Чернобыльского района Киевской области. 
Станция должна была располагаться в 4 км от деревни Копэчи, на правом берегу реки Припять в 12 км от города Чернобыль.

Эта зона отвечала требованиям водоснабжения, транспорта и санитарной зоны защиты. Это место рекомендовалась государственной комиссией и координировалась с Киевским региональным комитетом KPU, региональным исполнительным комитетом, Министерством энергии СССР и другими организациями. Резолюция Центрального комитета КПСС и CM СССР 02.02.67 одобрело размещении атомной электростанции в деревне Копэчи Киевской области.

Генеральный план Чернобыльской ГРЭС, датирован 1971 годом

Строительство Чернобыльской атомной электростанции было обусловлено стремительным развитием в этом регионе промышленности и гражданского строительства. Угроза нарушения энергетического баланса и, как следствие, возникновения дефицита электроэнергии в Центральном энергетическом районе (самом крупном в Объединенной энергетической системе (ОЭС) Юга) вызвала необходимость в кардинальных решениях на правительственном уровне.

Развитие детального проектирования строительства ЧАЭС было поручено Уральскому институту Teploelectroproject.

Было предложено три варианта конструкции: - с использованием реактора RBMK-1000; - с использованием газового графита реактор RK-1000; - с использованием реактора VVER-1000. Согласно детальному проектированию технические и экономические показатели первого выбора были худшими, но условие практического развития и возможность поставок оборудования - оптимальными.

Поэтому в начале объединенное решение Министерства энергии СССР и Minsredmash СССР 21.09.68 одобрило детальное проектирование с использованием реактора газового графита. Но потом заменили реактором RBMK-1000, объединенным решением тех же самых министерств от 19.06.69. Обработанное детальное проектирование было одобрено CM СССР 14.12.70.

Согласно заказу Министерства энергии СССР от 30.03.70. дальнейший дизайн и разработка ЧАЭС был поручен институту "Гидропроект"

Для Чернобыльской АЭС, блок питания с реактором RBMK-1000 с электроэнергией 1000 MWt - был принят гетерогенный тип реактора на тепловых нейтронах, в которых используется графитовый механизм задержки цепной реакции, и в качестве охлаждения используется вода. Чернобыльская АЭС уже была третьей станцией с реакторами RBMK-1000 после Ленинграда и Курской атомной электростанции, построенных в 1973 и 1976, соответственно.

Строительство Чернобыльской АЭС было начато у 1970 году трестом Южатомэнергострой Минэнерго СССР, который уже в мае этого же года начал работы по подготовке котлована под 1-й энергоблок. Одновременно с строительством электростанции было начато строительство нового города энергетиков Припять – спутник станции.

Семь лет ушло на то, что бы построить и пустить первый блок Чернобыльской АЭС. Это были годы напряженной работы строителей, поскольку были существенные проблемы со снабжением материалами и оборудованием. Первый блок был введен в действие в сентябре 1977 года, второй - январе 1979 г., третий и четвертый – соответственно в январе 1981 и 1983 гг.

Необходимо отметить, что задолго до пуска последних энергоблоков существовала идея сооружения пятого и шестого блоков Чернобыльской АЭС (Третья очередь ЧАЭС).

В 1981 году были начаты строительно-монтажные работы, и на январь 1986 года планировался пуск пятого энергоблока.

Что представлял собой ядерный реактор

Существует две основные категории реакторов – реакторы на тепловых (медленных) нейтронах и реакторы на быстрых нейтронах. В дальнейшем речь будет идти о реакторах на тепловых нейтронах

Основным элементом ядерного реактора является активная зона, в которую загружают тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы). В этих элементах и происходит цепная реакция. ТВЭЛ реактора РБМК – это циркониевая трубка диаметром 10 мм и длинной 3,5 м. В трубке помещены таблетки двуокиси урана (UO2). ТВЭЛы размещены в замедлителе.

В реакторах РБМК Чернобыльской АЭС в качестве замедлителя используют графит. К слову, именно это существенно усугубило ситуацию в апреле 1986 года. В конструкциях других атомных реакторов в качестве замедлителя используют воду.

Тепло, которое выделяется в ТВЭЛах в результате деления урана, отводится при помощи теплоносителя (например, водой). Теплоноситель непрерывно циркулирует сквозь активную зону. Через реактор РБМК-1000 ежечасно проходить 37500 м3 воды. Управление работой реактора осуществляется при помощи системы управления и защиты (СУЗ). СУЗ обеспечивает запуск, остановку реактора а также осуществляет регулирование его мощности. К ней относятся стержни, которые наполнены веществом сильно поглощающем нейтроны (кадмий, бор и т.д.).

Введение в активную зону стержней приводит к остановке реактора, а извлекая их из реактора осуществляется регулировка мощности. Для реакторов на тепловых нейтронах характерным является наличие замедлителя в активной зоне (вода и графит).

Существует большое количество других типов реакторов, которые отличаются конструкцией, типом теплоносителя, энергией используемых нейтронов и т.д.

На Чернобыльской АЭС было установлено четыре реактора РБКМ-1000. Аббревиатура РБМК – реактор большой мощности канальный. Цифра 1000 указывает мощность энергетической установки, которая способна генерировать 1000 мегаватт электроэнергии в час. Необходимо отметить, что ядерный реактор, кроме энергетической мощности имеет тепловую мощность выделения тепла в реакторе. Тепловая энергия составляет 3000 мегаватт.

Используя эти два значения (значения тепловой и энергетической мощности) можно легко рассчитать коэффициент полезного действия ядерного реактора РБКМ–1000 – 31%.

Важной особенностью устройства РБМК является наличие каналов в активной зоне, по которым движется теплоноситель (вода).

То есть, наличие каналов в толще замедлителя дает возможность двигаться теплоносителю, который нагреваясь превращается в пар, который в свою очередь вырабатывает электроэнергию. Такая схема генерации энергии позволила сконструировать мощные реакторы. Так, активная зона РБМК имеет вид вертикального цилиндра высотой 7 метров, а диаметр 11,8 метров. Весь внутренний объем реактора заполнен графитовыми блоками размерами 25x25x60 см3. Общий вес графита в реакторе составляет 1850 тонн.

Графитовые блоки имеют в центре цилиндрическое отверстие, через которое проходит канал с водой, которая является теплоносителем. Графитовые блоки, которые находятся на периферии реактора отверстий и каналов не имеют. Эти блоки играют роль отражателя. Толщина этого слоя один метр.

Графитовая кладка окружена цилиндрическим металлическим баком с водой. Он играет роль биологической защиты. Графит опирается на плиту, которая состоит из металлоконструкций, а сверху графит также накрыт подобной плитой. Верхняя плита, для защиты от излучений, накрыта дополнительным настилом.

Припять

Так выглядела ЧАЭС незадолго до аварии

Политические события

8 апреля 1986 года Михаил Горбачев во время выступления на Волжском автомобильном заводе в Тольятти провозгласил курс на перестройку.

В своём выступлении генсек впервые внятно произносит слово «перестройка», что было подхвачено СМИ и стало лозунгом начавшейся новой эпохи в СССР. Изданная впоследствии речь Горбачева называлась «Быстрее перестраиваться, действовать по-новому»:

«Начинать надо прежде всего с перестройки в мышлении и психологии, в организации, в стиле и методах работы. Скажу откровенно, если мы сами не перестроимся, я глубоко убежден в этом, то не перестроим и экономику, и нашу общественную жизнь в духе решений съезда.

Но в таком случае мы не справимся и с поставленными задачами, масштабы и новизна которых беспрецедентны».

С этого момента понятие «ускорение» было дополнено понятием «перестройка».

Горбачев на этой встрече не случайно именно 8 апреля употребил термин "перестройка", в тот день он провозгласил прямо тактику на уничтожение СССР.

Но его поняли только те кто знал что значит "перестройка", ведь дом в котором живешь нельзя перестроить не разрушив его.

Дом можно обновить, отремонтировать, но "перестройка" означает что сначала нужно разрушить прежнее здание.

Всего через 2 недели по СССР будет нанесен страшный удар

.....

Хронология развития событий

 25 апреля 1986 г. ситуация развивалась следующим образом: 
    1 ч 00 мин – согласно графику остановки реактора на планово-предупредительный ремонт персонал приступил к снижению мощности аппарата, работавшего на номинальных параметрах. 
    13 ч 05 мин – при тепловой мощности 1600 мВт отключен от сети турбогенератор №7, входящий в систему 4-го энергоблока.

Электропитание собственных нужд (ГЦН и другие потребители) перевели на турбогенератор №8. 

    14 ч 00 мин – в соответствии с программой испытаний отключается система аварийного охлаждения реактора.

Поскольку реактор не может эксплуатироваться без системы аварийного охлаждения, его необходимо было остановить. Однако диспетчер «Киевэнерго» не дал разрешения на глушение аппарата. И реактор продолжал работать без САОР. 
    23 ч 10 мин – получено разрешение на остановку реактора. Началось дальнейшее снижение его мощности до 1000 – 700 мВт (тепловых), как и предусматривалось программой испытаний.

Но оператор не справился с управлением, в результате чего мощность аппарата упала почти до нуля. В таких случаях реактор должен глушиться. Но персонал Чернобыльской АЭС не посчитался с этим требованием. Начали подъем мощности. 
    В 1 ч 00 мин 26 апреля персоналу наконец удалось поднять мощность реактора и стабилизировать ее на уровне 200 мВт (тепловых) вместо 1000 – 700, заложенных в программе испытаний. 
    В 1 ч 03 мин и 1 ч 07 мин – к шести работающим главным циркуляционным насосам дополнительно подключили еще два, чтобы повысить надежность охлаждения активной зоны аппарата после испытаний. 
    Подготовка к эксперименту. 
    1 ч 20 мин (примерно – по математической модели) – стержни автоматического регулирования (АР) вышли из активной зоны на верхние концевики, и оператор даже помогал этому с помощью ручного управления.

Только так удалось удержать мощность аппарата на уровне 200 мВт (тепловых). Но какой ценой? Ценой нарушения строжайшего запрета работать на реакторе без определенного запаса стержней-поглотителей нейтронов. 

    1 ч 22 мин 30 с – по данным распечатки программ быстрой оценки состояния, в активной зоне находилось всего шесть – восемь стержней.

Эта величина примерно вдвое меньше предельно допустимой, и опять реактор требовалось заглушить. 

1 ч 23 мин 04 с – оператор закрыл стопорно-регулирующие клапаны турбогенератора №8. Подача пара на него прекратилась.

Начался режим выбега. В момент отключения второго турбогенератора должна была бы сработать еще одна автоматическая защита по остановке реактора. Но персонал, зная это, заблаговременно отключил ее, чтобы, по-видимому, иметь возможность повторить испытания, если первая попытка не удастся.

В ситуации, возникшей в результате нерегламентированных действий персонала, реактор попал (по расходу теплоносителя) в такое состояние, когда даже небольшое изменение мощности приводит к увеличению объемного паросодержания, во много раз большему, чем при номинальной мощности. Рост объемного паросодержания вызвал появление положительной реактивности. Колебания мощности в конечном итоге могли привести к дальнейшему его росту. 
    

1 ч 23 мин 40 с – начальник смены 4-го энергоблока, поняв опасность ситуации, дал команду старшему инженеру управления реактором нажать кнопку самой эффективной аварийной защиты.

Стержни пошли вниз, однако через несколько секунд раздались удары, и оператор увидел, что поглотители остановились. Тогда он обесточил муфты сервоприводов, чтобы стержни упали в активную зону под действием собственной тяжести. Но большинство стержней-поглотителей так и остались в верхней половине активной зоны. 

    Ввод стержней, как показали позже специальные исследования, начавшийся после нажатия кнопки АЗ, при создавшемся распределении потока нейтронов по высоте реактора оказался неэффективным и также мог привести к появлению положительной реактивности. 
    Произошел взрыв, горящие куски взлетели над 4-м блоком Чернобыльской станции, а в небо устремился мощный поток радиоактивных частиц. 

Офицальная версия причин аварии

Правительственная комиссия сделала вот такие выводы

"Наиболее вероятной является версия, которая связана с наличием эффекта реактивности системы управления и защиты реактора. "

Такими выглядят технические причины. Вместе с этим, экспертами отмечаются более глубокие причины катастрофы – это низкий уровень культуры ядерной безопасности в бывшем СССР. Что за этим кроется? 

Отсутствие развитой системы ядерного законодательства, невыполнение принципа полной ответственности за безопасность ядерной установки эксплуатирующей организацией. Недостаточное внимание к человеческому фактору и его возможному влиянию на безопасность АЭС.

Недостаточное внимание к опыту других государств и отставание методологии анализа безопасности ядерных энергетических установок СССР

. Как следствие, к эксплуатации были допущены энергоблоки с существенным дефицитом безопасности (положительный выбег реактивности при вводе в активную зону стержней системы защиты и управления и т.д.), которые вместе с неадекватными действиями персонала стали непосредственными причинами аварии.

Персонал ЧАЭС, горбачевские комиссии стали винить во всех именно их

Что подразумевают специалисты, когда говорят о «неадекватных» действиях персонала ЧАЭС?

Как показал анализ, авария на четвертом блоке ЧАЭС относится к классу аварий, связанных с вводом избыточной реактивности. Конструкция реакторной установки предусматривала защиту от подобного типа аварий с учетом физических особенностей реактора, включая положительный паровой коэффициент реактивности. 
К числу технических средств защиты относятся СУЗ по превышению мощности и уменьшению периода разгона, блокировки и защиты по неисправностям при переключении оборудования и систем энергоблока, а также САОР. 
Кроме технических средств защиты предусматривались также строгие правила и порядок ведения технологического процесса на АЭС, определяемые регламентом эксплуатации энергоблока. К числу наиболее важных правил относятся требования о недопустимости снижения оперативного запаса реактивности ниже 30 стержней. 

В процессе подготовки к проведению испытаний и в процессе проведения испытаний с нагрузкой собственных нужд блока персонал отключил ряд технических средств защиты и нарушил важнейшие положения регламента эксплуатации в части безопасного ведения технического процесса.

В результате этих нарушений реактор был приведен в такое неустойчивое состояние, в котором существенно усилилось влияние положительного коэффициента ре- активности, что и явилось в конечном счете причиной неуправляемого роста мощности реактора. 

Таким образом, первопричиной аварии на Чернобыльской АЭС было крайне маловероятное сочетание допущенных персоналом нарушений порядка и режима эксплуатации, которые разработчики реакторной установки считали невозможными и поэтому не предусмотрели создания соответствующей такой ситуации системы защиты.

В настоящее время проведен комплекс технических мероприятий на всех реакторах РБМК, позволивший перевести эти реакторы в режим работы, исключающий проявление положительного эффекта реактивности в условиях преднамеренных отключений технических средств защиты и нарушений регламента эксплуатации.
Анализ причин аварии свидетельствует, что определенные системы безопасности должны функционировать исключительно на основании сигналов технических систем контроля параметров энергетической установки, а не на командах операторов.

Примером реализации такого подхода является система, которая в последующем была установлена на реакторах РБМК – это автоматизированная система расчета оперативного запаса реактивности с подачей сигнала аварийной остановки реактора при условии уменьшения запаса реактивности ниже определенного (заданного) уровня. 
Из изложенного выше следует, что поиск исчерпывающих ответов о первопричинах аварии на Чернобыльской АЭС не привел к окончательным выводам

Правительственные версии несостоятельны, нет никаких доказательтств ошибок персонала или проектировщиков, да и  компьютерное моделирование не подтвердило ни первую, ни вторую версии.

Внешнее воздействие

Поэтому на Ленинградской АЭС, где также работают реакторы РБМК-1000, в 1989 году были проведены натурные испытания: на ее четвертом энергоблоке, введенном в строй в 1981 году, были нарочно созданы те самые условия, которые возникли на Чернобыльской АЭС в ночь на 26 апреля 1986 года.

Как и следовало ожидать, ничего подобного чернобыльскому взрыву не произошло – реактор РБМК-1000 оказался настолько надёжным, что даже работа в самых критических режимах не вывела его из строя.

После этого ученые были вынуждены еще раз рассмотреть версию о диверсии. Первым ее высказал бывший заместитель начальника штаба войск Особой зоны, работавших непосредственно на ЧАЭС, полковник Подсвиров.

Однако доказательств этой версии полковник привести не смог. Он лишь указал на многие маловероятные совпадения. Так, например, время взрыва совпало со временем пролёта над Чернобылем американского разведывательного спутника Феррет-Д точно также, как  это было в случае со сбитым южнокорейским самолётом 31 августа 1983 года.

Спутник Феррет-Д пролетал над территорией Чернобыля именно в момент аварии

В год десятилетия аварии появилась версия, выдвинутая сотрудником Института физики Земли РАН Евгением Васильевичем Барковским.

Эта версия была опубликована в №12 журнала "Техника – Молодёжи" за 1996 год. По мнению Барковского, причиной аварии могло стать небольшое землетрясение, зафиксированное сейсмографами сейсмических станций Норинск, Глушковичи и Подлубы как раз за 22 секунды до взрыва.

Кстати говоря, землетрясения случались в этом районе и чаще. Чернобыль был городом ещё во времена Киевской Руси – первое упоминание о Чернобыле относится к 1193 году. Однако вскоре после татарского  нашествия город оказался в составе Литвы, а потом и Польши и лишь после второго раздела Речи Посполитой в 1793 году Чернобыль был вновь возвращен в состав России. В те времена Чернобыль был типичным еврейским местечком и даже стал одним из центров хасидизма.

По переписи 1765 г. в Чернобыль состоял из 96 еврейских домов, в которых жило 696 евреев. Несмотря на то, что город в 1919 году побывал в руках петлюровского атамана Ильи Струка, а во время Великой Отечественной дважды побывал в оккупации,  к моменту аварии в нём всё ещё проживало 150 еврейских семей.

Так вот, в архивах местной синагоги остались свидетельства о нескольких крупных землетрясениях, произошедших в этих местах. Самым разрушительным из них было землетрясение 1530 года.

Однако после в последние столетия тектоническая активность сильно уменьшилась, и землетрясения, способные что-либо разрушить в этих местах больше не отмечаются.

Что же тогда вызвало подземный толчок?

Существуют свидетельства о том, что в те годы как в США, так и в СССР усиленно разрабатывалось тектоническое оружие.

Особенность его действия заключается в том, что его применение трудно отличить от обычного землетрясения, и этот толчок очень похож на действие  именно тектонического оружия – маломощный ядерный заряд закладывается в тектонический разлом, и ядерный взрыв провоцирует подземный толчок. 

.....

На данный момент нет никаких убедительных вины персонала или проектировщиков ЧАЭС. Зато есть кое что другое....