Эту аварию сравнивали с Чернобылем

То, что случилось в Японии весной 2011 года, иногда называли началом апокалипсиса и «вторым Чернобылем». На самом деле со времен Чернобыля атомщики многому научились, многое предусмотрели. Правда, как оказалось, научились не всему и не все предусмотрели. В отличие от чернобыльской аварии, где роковую роль сыграл человек, на «Фукусиме-1» детонатором событий стали землетрясение и цунами.

ЧЕТВЕРТОЕ ПО СИЛЕ ЗА 100 ЛЕТ

11 марта 2011 года Япония вздрогнула, причем в прямом смысле этого слова – сильнейший подземный толчок потряс весь северо-восток острова Хонсю. Эпицентр землетрясения, магнитуда которого составила 8,9 балла (позднее уточнили – 9,0 балла), находился в 373 километрах северо-восточнее Токио на глубине 24 километров. Сильные толчки ощущались и в самой японской столице, и во многих других городах и городках Страны восходящего солнца.

По данным Геологической службы США, землетрясение в Японии стало четвертым по силе стихийным бедствием такого рода с 1900 года. На первом месте стоит катастрофа 1960 года в Чили (магнитуда 9,5 балла). За ней следуют землетрясения в проливе Принца Вильгельма на Аляске (1984 год, 9,2 балла) и у берегов Западной Суматры в Индонезии (2004 год, магнитуда 9,1 балла).

Японцы встретили буйство стихии достаточно организованно и спокойно. Иначе и быть не могло – живущие на пороховой бочке, они с детства готовятся к подобным природным катаклизмам. Да и разрушения были не столь масштабны, как если бы это случилось в какой-нибудь другой стране. По всему северо-востоку Японии развалились несколько десятков зданий старой постройки, а еще пара сотен строений получила повреждения. В Токио небоскребы раскачивались, но не разрушились. Правда, шпиль столичной телебашни все-таки слегка погнулся.

Однако прошел всего один час, и вызванные землетрясением цунами обрушились на прибрежные города, сметая все на своем пути, сея смерть и разрушения. Вслед за этим происходящее в Японии приобрело совершенно другие черты.

Сильнее всего от «большой воды» пострадала префектура Мияги, где были стерты с лица земли несколько городов. Сообщалось о кораблях, унесенных в море вместе со всеми находившимися на их борту, о сброшенных с железнодорожного полотна поездах, о разрушенной дамбе, о пожарах на заводах и в домах, о многочисленных жертвах. Уже на следующий день стало ясно, что масштабы бедствия значительнее, чем это можно было себе представить в самые первые минуты разгула стихии.

Число погибших и пропавших без вести в результате землетрясения и цунами составило почти 23 тысячи человек.

«ФУКУСИМА-1»

Среди прочих промышленных объектов в зоне бедствия оказалась и атомная электростанция «Фукусима-1».

Вообще-то, под удар стихии попали четыре АЭС. Но на трех из них штатно сработали системы аварийной защиты, работающие энергоблоки были остановлены, началось охлаждение реакторов.

Сработали системы аварийной защиты и на «Фукусиме-1». Уже через три минуты реакторы работали только на 10% своей мощности, через 6 минут – на 1%, а через десять минут они перестали производить энергию.

Вероятнее всего, дальнейшее развитие событий было бы аналогично тому, что происходило на других переживших землетрясение атомных станциях. Но на беду, «Фукусима-1» оказалась слишком близко к морю.

Прежде чем рассказать о том, что случилось дальше, два слова о станции «Фукусима-1».

Это старейшая в Японии АЭС. Ее строительство было начато в 1960-е годы американской компанией «Дженерал электрик». Первый энергоблок был введен в промышленную эксплуатацию в марте 1971 года, последний, шестой, – в октябре 1979-го.

На станции установлены кипящие водо-водяные реакторы типа BWR. В них вода используется и для того, чтобы передать энергию от реактора дальше, и собственно для охлаждения. Реакторы помещены в две защитные оболочки из армированного бетона, которые должны предотвратить утечку радиоактивных материалов. Вторичная оболочка («контейнмент») – это та прямоугольная конструкция, которую показывают в телевизионных новостях. На ее верхушке находится стальная конструкция, к которой крепится кран для загрузки и выгрузки ядерного топлива.

В качестве топлива в реакторах используются уран-235 или плутоний-239. В результате каждого распада ядро топлива разваливается на два других ядра и выделяет массу энергии.

Энергия на единицу массы топлива примерно в миллион раз превосходит энергию от сгорания ископаемого топлива. Поэтому ядерный распад такой многообещающий источник энергии.

Продукты распада очень радиоактивны, но период полураспада их не велик – в течение года около 80% продуктов распада становятся стабильными. Но в первые часы после остановки реактора они производят большое количества тепла – его нельзя отключить так, как выключают реакторы. Процесс должен закончиться сам по себе. По этой причине управление «теплотой радиоактивного распада» – один из важнейших аспектов безопасности ядерного реактора.

Современные реакторы имеют множество систем охлаждения, у которых одна цель – удалять тепло от ядерного топлива. Есть такие системы и на «Фукусиме-1». Но работают они только при наличии электроэнергии, их питающей. Как только подача энергии была нарушена, температура стала подниматься, а вода – превращаться в пар, в результате чего в реакторах выросло давление.

Создатели реактора на «Фукусиме-1» предвидели такую возможность. Но пока работало электроснабжение, насосы откачивали горячую жидкость от реактора в конденсатор. Отведение тепла могло продолжаться и дальше – но весь процесс был завязан на дизельные генераторы, разрушенные цунами.

О проблемах на «Фукусиме-1» было тут же проинформировано правительство Японии и СМИ. С этого момента все, что происходило на атомной станции, стало мировой новостью номер один.

Но даже после возникновения аварийной ситуации никто не мог представить себе весь масштаб грядущей катастрофы. Специалисты полагали, что все ограничиться выбросом в атмосферу радиоактивного пара. Вещь, конечно, неприятная, но не смертельная. Тем более что в атмосферу могли попасть короткоживущие радиоактивные элементы. В этом случае ущерб и для окружающей среды, и для людей оказался бы минимальным.

Но события развивались, к сожалению, по самому неблагоприятному сценарию. Как известно, вода в реакторе под действием радиации распадается на водород и кислород. В штатной ситуации они попадают в рекомбинационную камеру, где из них вновь образуется вода. Но на «Фукусиме-1» штатный процесс был нарушен – преобразование газов в воду не происходило. Водород стал скапливаться под куполами реакторов. В какой-то момент его концентрация достигла такой величины, что он не мог не сдетонировать. Это и случилось. Сначала произошел взрыв в первом блоке электростанции, потом в третьем, а затем и во втором. Купола зданий были сорваны взрывами, а они сами стали до боли напоминать фотографии 25-летней давности, сделанные в Чернобыле.

Вначале сохранялась надежда на спасение самих реакторов – с тем, чтобы они продолжали производить энергию после того, как все войдет в норму. Но надежда таяла, а температура росла, и операторы станции начали предпринимать меры, разрушительные для оборудования. Например, они начали охлаждать реакторы морской водой. Впрочем, другого выхода на тот момент уже и не было. А продолжать бездействовать японцы не могли во избежание еще более худших последствий.

Активное охлаждение реакторов продолжалось до декабря 2011 года.

В ЯПОНИИ И В МИРЕ

Со времен Чернобыля, когда «вся Европа крыла матом наш советский мирный атом», любое происшествие на атомных электростанциях вызывает к себе повышенное внимание во всем мире. Так произошло и в случае с «Фукусимой-1».

Уже через сутки после аварии ей был присвоен 4-й уровень опасности по 10-балльной шкале. Чуть позже уровень опасности был повышен до 5-го. Хотя в Европе посчитали, что японцы «покривили душой» и авария на АЭС «заслуживает» более высокого уровня, например 6-го.

Для сравнения: лишь два происшествия за всю историю ядерной энергетики имели больший уровень опасности, чем на «Фукусима-1». Это уже упоминавшийся Чернобыль в 1986 году (7-й уровень) и авария на американской станции «Три Майл Асленд» в 1979 году (5-й уровень).

Естественно, в первую очередь всполошились сами японцы. Что не удивительно – авария на АЭС сильнее всего могла ударить именно по ним. Впрочем, практически одновременно с японцами страх охватил и весь остальной мир. Как только на первом реакторе прогремел взрыв, транслировавшийся на весь мир в прямом эфире, всем вспомнились события 1986 года. Тут же заговорили о втором Чернобыле. Причем происходящее на «Фукусиме-1», точнее, то, что могло случиться в дальнейшем, виделось в еще более черном цвете, чем это было на Украине.

Если честно, то такие опасения имели под собой основу. Сразу после остановки систем охлаждения и выброса пара из реактора уровень радиации на территории станции подскочил в сотни раз по сравнению с фоновыми значениями. На некоторых участках, особенно вблизи энергоблоков, он был еще выше.

В какой-то момент пришли сообщения, что близ второго реактора радиация превысила фоновые значения в 10 миллионов раз. К счастью, эта цифра оказалась ошибочной – специалисты просто перепутали изотопы йода и кобальта.

Уже в первые часы после происшествия с территории станции был удален весь персонал, не занятый ликвидацией аварии. А после взрывов эвакуация коснулась всех, кто проживал в 10-километровой зоне вокруг «Фукусимы-1». Позже эта зона была расширена до 20 километров, а в конце марта – до 30 километров.

О повышении радиации поступали сообщения из многих районов Японии, Кореи, Китая, США и других стран. Правда, повышение уровня было незначительным, в пределах фоновых значений. Но то, что для людей нет никакой угрозы, знали специалисты. А для обывателей любое повышение радиации, пусть даже самое незначительное, было тревожным сигналом.

Паниковали даже там, где этого микроскопического роста зафиксировано не было. Например, на российском Дальнем Востоке, в Приморье и на Сахалине. Власти успокаивали население, но им мало кто верил. Те, у кого была возможность, старались уехать как можно дальше. Массового психоза избежать удалось, но еще долго наши сограждане будут «корректировать» свои маршруты путешествий.

ЭТО НЕ ВТОРОЙ ЧЕРНОБЫЛЬ

Нужно сказать о сходстве и различиях в авариях в Чернобыле и на «Фукусиме-1».

По большому счету в обоих случаях катастрофы стали возможными из-за недоработок конструкторов реакторов и станций. В Чернобыле персонал действовал строго по инструкции и не мог знать об особенностях поведения реактора на некоторых режимах. В Японии же не сработала аварийная система охлаждения, которая должна была автоматически включиться после отказа основной. Для реактора типа BWR предусмотрено использование контейнеров с водой, насыщенной бором, которая полностью останавливает ядерную реакцию. Запасная система работает на собственных аккумуляторах, поэтому перебои с электроснабжением не могли сказаться на ее работоспособности. Если она не сработала, значит конструкторы станции что-то не предусмотрели.

На обеих станциях был взрыв. Однако если в Чернобыле он случился через 30 секунд после первого сигнала тревоги, то на «Фукусиме-1» – спустя сутки после землетрясения и начала неполадок в системе жизнеобеспечения станции. Японские атомщики успели отключить реактор, чего не удалось сделать нашим специалистам.

Причины взрывов на станциях разные. В Чернобыле это конструктивные недоработки реактора, которые выявились при проведении испытаний дополнительной системы аварийного электроснабжения. В Японии – из-за природного катаклизма.

Взрыв в Чернобыле был, по сути, взрывом «грязной» атомной бомбы, когда в атмосферу были выброшены тонны радиоактивных веществ. В Японии радиоактивное заражение много меньше чернобыльского. Правда, приходится делать оговорку – пока. Потому что о том, что произойдет в будущем, можно только гадать.

Ну и еще одно. Авария на Чернобыльской АЭС была «дебютом» для советской ядерной энергетики, в то время как в Японии уже фиксировались 4-балльные аварии на АЭС, то есть у страны есть опыт ликвидации таких катастроф.

На обеих станциях были пожары. Но на Чернобыльской АЭС возгорание произошло непосредственно в реакторе – из-за перегрева графитовых стержней. В результате возник пожар, который и нанес основной урон. Раскаленный воздух, перемешанный с радиоактивными веществами, поднялся высоко в атмосферу, и заражение распространилось на огромную площадь.

В Японии повторения такого сценария не могло быть в принципе – управление реактором на «Фукусиме-1» осуществлялось не графитовыми стержнями, а водой. Но пожары были и там. Правда, горел не реактор, а то ли склад отработанного ядерного топлива, то ли один из дизельных генераторов. Что именно, толком пока так и не установили. Но пожары были. И именно они больше всего волновали сторонних наблюдателей.

Несмотря на то, что определенное сходство событий в Чернобыле и на «Фукусиме-1» есть, в Японии не мог повториться чернобыльский сценарий.

Во-первых, из-за типа установленных на станциях реакторов. Как известно, на Чернобыльской АЭС использовались реакторы типа РМБК-1000. Уже после аварии выяснилось, что они обладали целым рядом конструктивных и технологических недостатков, которые при ошибочных действиях персонала и стали причиной взрыва. На «Фукусиме-1» установлены реакторы типа BWR, считавшиеся до последних событий одними из самых безопасных в мире. Правда, теперь их реноме серьезно подпорчено.

Во-вторых, если чернобыльский реактор имел только две степени защиты (защитная оболочка топливных стержней и защитная оболочка реактора), то на «Фукусиме-1» есть и третья ступень защиты – герметичная оболочка реакторного зала.

В-третьих, различные виды замедлителей ядерной реакции: в реакторе Чернобыльской АЭС – графитовые стержни, на «Фукусиме-1» – вода.

В-четвертых, реактор типа РМБК-1000 сконструирован таким образом, что делает возможным выгрузку топлива, что называется, «на ходу». А вот чтобы разгрузить BWR, необходимо его полностью остановить и снизить давление в реакторе до атмосферного.

В принципе, для специалиста этого достаточно. Ну а для тех, кто все равно уверен, что его обманывают, можно приводить хоть сотню аргументов, но все с тем же отрицательным эффектом.

Дата публикации: 14 марта 2024