Вечером 25 апреля 1986 года персонал четвертого энергоблока приступил к проведению электротехнического испытания, цель которого заключалась в проверке возможности использования инерции вращения остановленной турбины для выработки достаточного количества электроэнергии, необходимой для питания аварийных насосов охлаждения в течение критических 40–50 секунд до запуска дизель-генераторов. Суть аварии на Чернобыльской АЭС во многом кроется в этой попытке, изначально сопряженной с высоким риском из-за особенностей реактора РБМК-1000.
Хронология аварии 26 апреля 1986 года
Для проведения теста операторы сознательно отключили систему аварийного охлаждения реактора (САОР) и другие ключевые системы безопасности, что было грубым нарушением регламента. Более того, мощность реактора была снижена до чрезвычайно низкого уровня — около 30 МВт тепловых, это привело к накоплению ксенона-135, сильного поглотителя нейтронов, создав состояние отравления реактора. Это сделало управление цепной реакцией крайне затруднительным. Попытки поднять мощность путем извлечения большинства управляющих стержней привели к неустойчивости.
В 1:23:04 начался собственно эксперимент с отключением подачи пара на турбину. Поток охлаждающей воды через активную зону уменьшился, началось интенсивное парообразование. Конструктивный порок РБМК — положительный паровой коэффициент реактивности — вступил в действие: пар вместо воды хуже замедляет нейтроны и поглощает их, что привело к резкому, неуправляемому росту мощности.
В 1:23:40 оператор нажал кнопку аварийной защиты АЗ-5, которая должна была заглушить реактор путем полного погружения всех управляющих стержней. Однако из-за другой фатальной конструктивной особенности — наличия графитовых вытеснителей на концах стержней — их ввод в первые секунды увеличил реактивность в нижней части активной зоны. Это стало последней каплей. Мощность реактора за доли секунды взлетела в сотни раз выше номинальной.
В 1:23:44 последовали два мощных взрыва. Первый, паровой, разорвал технологические каналы и сдвинул многотонную плиту перекрытия, второй, водородный (результат реакции раскаленного пара с циркониевой оболочкой тепловыделяющих сборок), полностью разрушил здание реактора, выбросив в атмосферу огромное количество радиоактивных веществ, включая изотопы йода-131, цезия-134 и 137, стронция-90, плутония-239. Начался пожар графитового замедлителя, полыхавший 10 дней и ставший основным источником выбросов. Для его тушения с вертолетов сбрасывались тысячи тонн песка, глины, доломита и свинцовых болванок, что само по себе создавало опасность обрушения поврежденных конструкций и дополнительное радиоактивное загрязнение.
Чернобыльскую аварию люди ощутили немедленно: первые пожарные, прибывшие на тушение, не были предупреждены о ядерной природе катастрофы и работали без спецзащиты в облаке смертоносной радиации. Эвакуация 49 000 жителей Припяти началась только днем 27 апреля, когда уровень радиации в городе уже зашкаливал. Окончательное формирование 30-километровой зоны отчуждения завершилось к 14 мая, но радиоактивное облако к тому времени уже накрыло значительную часть Европы.
Специалисты-атомщики направляются на Чернобыльскую атомную электростанцию для ликвидации последствий аварии
Главные причины катастрофы на ЧАЭС
Причины аварии Чернобыля представляют собой сложный сплав технических просчетов, организационных недостатков и человеческих ошибок. Ключевая причина Чернобыльской аварии — конструктивные недостатки реактора РБМК-1000. Главный из них — уже упомянутый положительный паровой коэффициент реактивности (ППКР). В отличие от большинства реакторов, где при образовании пара цепная реакция замедляется, в РБМК она, наоборот, ускорялась. Это делало реактор принципиально неустойчивым при низких мощностях и определенных режимах работы. Второй роковой дефект — конструкция управляющих стержней. При их вводе в активную зону графитовые вытеснители на концах стержней, вытесняя воду (которая поглощала нейтроны), в первые мгновения не глушили, а разгоняли реакцию в нижней части активной зоны. Эти недостатки не были в должной мере осознаны ни конструкторами, ни персоналом АЭС.
Однако причины не исчерпываются техникой. Персонал станции допустил нарушения регламента эксплуатации: отключение систем безопасности, работу на запрещенно низкой мощности, извлечение из активной зоны слишком большого числа управляющих стержней. Операторы не были в полной мере информированы об опасных особенностях реактора РБМК. Как отмечали позже эксперты, персонал не нарушил инструкций, потому что инструкций для таких сценариев просто не существовало. Причины Чернобыльской катастрофы включают и недостаточный уровень подготовки конкретной смены к проведению столь сложного испытания, отсутствие четкого плана действий и координации между участниками.
В помещении блочного щита управления энергоблока Чернобыльской атомной электростанции в городе Припять
Ликвидация последствий: подвиг ликвидаторов
Ликвидаторы Чернобыльской аварии стали живым щитом, защитившим мир от дальнейшего распространения радиации. Их подвиг начался в первые же минуты с самоотверженной работы пожарных, тушивших горящий графит и битумную кровлю машинного зала без надлежащей защиты. Многие из них получили дозы облучения свыше 10 Зв (смертельная доза — около 4–5 Зв), 28 человек погибли от острой лучевой болезни в первые недели и месяцы. Всего в период с 1986 по 1990 год к ликвидации последствий Чернобыльской аварии было привлечено около 600 000 человек со всего СССР. Это были военнослужащие (включая резервистов), шахтеры, строители, инженеры, водители, медики, ученые.
Масштаб задач был колоссален. Первоочередной было сооружение саркофага над разрушенным четвертым блоком. Для этого требовалось расчистить завалы, дезактивировать территорию, возвести гигантскую конструкцию в условиях запредельной радиации. Особо опасной была операция по сбросу с крыш горячего радиоактивного графита и обломков топлива обратно в шахту реактора. Эту работу выполняли солдаты, которые могли находиться на крыше всего 40–90 секунд из-за огромных уровней радиации (до тысяч рентген в час).
Вертолетчики, сбрасывавшие мешки с песком и свинцом в пылающий реактор, работали в условиях сильнейшего радиоактивного заражения воздуха. Шахтеры прокладывали туннель под реактором для установки теплообменника, чтобы предотвратить расплавление активной зоны и заражение грунтовых вод. Строители и монтажники в невероятно сложных условиях возвели саркофаг всего за 206 дней. После Чернобыльской аварии огромные усилия были направлены на дезактивацию территории станции, Припяти, близлежащих сел, захоронение радиоактивных обломков и техники в специальных могильниках. Ликвидаторы Чернобыльской аварии работали посменно, часто получая предельно допустимые, а иногда и запредельные дозы облучения. Точное число погибших среди ликвидаторов в первые годы установить сложно из-за разрозненности данных, но оценки говорят о десятках тысяч человек, умерших от последствий облучения в последующие годы.
Дезактивация территории Чернобыльской атомной электростанции
Как радиация повлияла на здоровье людей?
Последствия Чернобыльской аварии для здоровья населения носят многогранный и долговременный характер. Наиболее доказанным и быстрым последствием стал резкий рост заболеваемости раком щитовидной железы у детей и подростков, подвергшихся воздействию радиоактивного йода-131 в первые дни после аварии. Йод-131, попадая в организм с молоком и другими продуктами, накапливался в щитовидной железе. К 2005 году было зарегистрировано более 6000 случаев этого заболевания среди тех, кому на момент аварии было менее 18 лет и кто проживал на загрязненных территориях. Подавляющее большинство этих случаев напрямую связано с радиационным воздействием. К счастью, при своевременной диагностике и лечении рак щитовидной железы в детском возрасте имеет относительно хороший прогноз.
Оценка других видов рака (лейкемия, опухоли) среди населения сложнее из-за длительного латентного периода, миграции людей и сложности выделения радиационного фактора на фоне других причин. Крупные исследования не выявили статистически значимого роста заболеваемости лейкемией или солидными раками среди населения в целом на загрязненных территориях, за исключением ликвидаторов, получивших высокие дозы.
Среди ликвидаторов Чернобыльской аварии действительно наблюдался повышенный риск катаракты (помутнения хрусталика глаза), сердечно-сосудистых заболеваний, лейкемии и некоторых других солидных раков. Средняя доза для ликвидаторов в 1986–1987 годах оценивается примерно в 120 миллизивертов (мЗв), что в 120 раз выше годовой естественной нормы. Многие получили гораздо больше. Для эвакуированного населения средняя доза составила около 30 мЗв, а для жителей загрязненных территорий, не покинувших свои дома, накопленная за 20 лет доза могла достигать 9–15 мЗв, что также превышает естественный фон.
Огромное, хотя и менее очевидное значение имеют психологические и социальные последствия Чернобыльской аварии. Неожиданное переселение сотен тысяч человек, потеря дома, работы, социальных связей, постоянный страх перед невидимой радиацией — все это нанесло глубокие психологические травмы. Исследования долгосрочных генетических последствий для потомков облученных родителей ведутся до сих пор, но убедительных доказательств значительного роста наследственных заболеваний пока не обнаружено.
6-я городская клиническая больница, в которую доставлялись пострадавшие в результате аварии на Чернобыльской АЭС
Чернобыль сегодня: экскурсии и состояние зоны
После Чернобыльской аварии 30-километровая зона отчуждения площадью около 2600 км² превратилась в уникальный природный и научный заповедник. Хотя территория официально непригодна для постоянного проживания из-за сохраняющихся пятен радиоактивного загрязнения (прежде всего изотопами цезия-137, стронция-90 и америция-241), общий радиационный фон в большинстве мест значительно снизился. В Припяти он обычно составляет 0,5–2 микрозиверта в час (мкЗв/ч) при естественном фоне около 0,1–0,3 мкЗв/ч. Однако остаются опасные зоны, такие как знаменитый «Рыжий лес» (участок соснового леса, погибшего от сверхвысоких доз радиации в 1986 году), или места захоронения техники, где уровни могут быть в сотни раз выше.
Одним из самых заметных феноменов после Чернобыльской аварии стало развитие экотуризма. С 2002 года, а особенно активно с 2011 года, Украина открыла зону для организованных экскурсий. Интерес подогрел мировой успех мини-сериала «Чернобыль» в 2019 году, после которого поток туристов вырос на 30–40%. Стандартные однодневные или двухдневные туры включают посещение ЧАЭС (смотровая площадка у нового саркофага), город-призрак Припять с его заброшенными объектами — школами, больницей, парком аттракционов с застывшим колесом обозрения, а также заброшенные деревни и объекты типа РЛС «Дуга» («Чернобыль-2»). Туризм строго регламентирован: передвижение только с гидами по разрешенным маршрутам, контроль доз облучения, запрет на вынос предметов и употребление местной пищи. Этот туризм вызывает этические споры, но он стал источником финансирования для зоны.
После Чернобыльской аварии в отсутствие человека природа демонстрирует удивительную способность к восстановлению. Ученые изучают процессы естественного лесовосстановления, миграции радионуклидов в экосистемах, адаптацию и эволюцию диких животных. Зафиксирован значительный рост популяций лосей, оленей, кабанов, волков, рысей, зубров, появились медведи. Уровни радиации в зоне, хотя и выше нормы, оказались недостаточны для предотвращения процветания фауны, что заставляет по-новому взглянуть на устойчивость экосистем к радиации.
Еще один феномен — «самоселы». Это преимущественно пожилые люди (около 200 человек), которые нелегально вернулись в свои дома в зоне отчуждения после эвакуации. Они ведут натуральное хозяйство, ловят рыбу, собирают грибы и ягоды, сознательно идя на риск ради жизни на родной земле. Власти смотрят на это сквозь пальцы.
Последствия Чернобыльской аварии продолжают изучаться, напоминая о хрупкости нашего мира и ответственности за технологии, которыми мы владеем.
