За 40 лет после Чернобыльской аварии в области безопасности атомных станций произошло огромное количество изменений, после Фукусимы – тоже. Но главное – в обществе постепенно осознается раздутость опасности ядерной энергетики. Декан факультета бизнес-информатики и управления комплексными системами НИЯУ МИФИ Александр Путилов и заместитель директора Института ядерной физики и технологий НИЯУ МИФИ Георгий Тихомиров дали комментарии РИА Новости и ТАСС. Публикуем их полностью.
Новый безопасный конфаймент (изолирующее укрытие) над 4-м энергоблоком Чернобыльской АЭС
Александр Путилов – в защиту реакторов РБМК
Одно из главных обвинений после аварии на Чернобыльской АЭС обрушилось на РБМК (реактор большой мощности канальный) – мол, все это из-за его конструкции. Чернобыльские реакторы были уран-графитовыми – это были увеличенные промышленные реакторы для получения оружейного плутония. Запас прочности у них был 20 лет, но на самом деле гораздо больше.
Я был председателем комиссии по продлению срока работы одного из них – 43 года отработал реактор в Железногорске, рассчитанный на 20 лет. Рвануть же в принципе может что угодно, если в дело включается человеческий фактор. Если оператор отключает систему безопасности и систему расхолаживания в реакторе ради проведения эксперимента который сомнительный по постановке – здесь никакая техническая защита не поможет. Сама система безопасности на ЧАЭС была нормальной, реактор тоже был безопасным. На Смоленской и Курской АЭС работают реакторы того же типа до сих пор.
Что предшествовало катастрофе? Все реакторы, ранее принадлежавшие Министерству среднего машиностроения СССР, в 1980-е годы решили передать энергетическим ведомствам. Чернобыльский реактор был передан Минэнерго Украинской ССР, качество кадров на АЭС в связи с этим упало. Операторы на Чернобыльской АЭС, как показало позднейшее расследование, хотели испытать некоторые переходные режимы в реакторе – исследование должно было проводиться для удовлетворения чьих-то научных амбиций. Но они не знали, что такое йодая яма (когда меняется мощность реактора, там должны быть специальные переходные процессы, связанные с зашлаковыванием), и, решив, что система безопасности им мешает в этом эксперименте, отключили ее. Последствия известны.
В 1986 году, на момент аварии на ЧАЭС, в Советском Союзе строились еще 8 реакторов РБНК, но в итоге построили только два – на Смоленской АЭС и на Ингалинской АЭС в Литовской ССР. Они были пущены уже после Чернобыля и безопасно работали. А Ленинградская и Курская АЭС с реакторами РБМК были построены до Чернобыля, они модернизированы и продолжают работать и сейчас. АЭС в Литве проработала 26 лет и была закрыта в 2009 году, по требованию Евросоюза. Политические соображения пересилили экономические: Ингалинская АЭС себя более чем оправдывала, и даже попала в книгу рекордов Гиннеса, произведя в 1993 году 88% энергии на одну страну, обогнав даже Францию (78%).
Но вернемся к «проблеме» реакторов. За 40 лет после Чернобыля наша промышленность научилась делать не только корпуса для мощных реакторов типа ВВЭР (водно-водяной энергетический реактор), но и так называемые «ловушки расплава» – устройства, локализующие даже крайне маловероятные аварийные ситуации. Сегодня у нас работают и развиваются ВВЭР-1000 и ВВЭР- 1200. Они стоят на всех атомных электростанциях. А что, например, улучшили на работающих РБМК? Это – уран-графитовый реактор, в качестве ядерного топлива в нем используется обогащённый уран, а замедлителем и отражателем нейтронов служит графит. Но графит распухает от времени. Была создана технология, позволяющая протачивать графитовые каналы прямо на работающем реакторе, чтобы эти распухания графита не приводили к залипанию стержней. Эти реакторы работали, работают и еще будут работать отлично, потому что причину аварии на ЧАЭС – человеческий фактор – ликвидировали, как только ее поняли и описали.
Переход к корпусным реакторам ВВЭР сильно повысил принципиальную безопасность, так как увеличилось количество защитных барьеров. Более того, были разработаны новые типы топлива – толерантного, безопасного. От нержавеющей стали в ТВЭЛах (тепловыделяющих элементах в реакторе) перешли к цирконию, так как нержавеющая сталь, применявшаяся на ранних этапах развития атомной энергетики, оказалась слишком хорошим поглотителем нейтронов, что снижало эффективность реакции, а цирконий обладает минимальным сечением захвата нейтронов, имея при этом отличный коэффициент теплопередачи, имеет низкий коэффициент теплового расширения.
Реакторы улучшили, но человеческий фактор остался. В 2011 году произошла авария на АЭС в Фукусиме, где были реакторы американского производства. На станции работало 6 энергоблоков, 4 из них «рванули», а два не пострадали. Почему? Авария стала следствием землетрясения, вызвавшего гигантское цунами. Но катастрофа случилась не из-за конструктивных особенностей АЭС, а из-за того, что пульты управления системами охлаждения этих 4 блоков были перенесены при реконструкции станции (ее осуществляла американская корпорация General Electric) в подвал – где их и затопило, из-за чего не включилась система безопасности. В результате технически неграмотных действий руководства станции один блок расплавился, а три взорвались. В оставшихся целыми двух блоках пульты управления никуда не переносили. Кстати, в аварии на Фукусиме прямых человеческих жертв не было. Из этой аварии тоже извлекли уроки: сегодня все реакторы типа ВВЭР сопровождаются ловушкой расплава – даже если расплавление активной зоны произойдет, всё стечет в эту ловушку под корпусом реактора и процесс заглохнет.
В «проблеме» безопасности АЭС дело не в реакторах, а в безграмотном человеческом вмешательстве, факторе, который, с одной стороны, становится причиной аварии, а с другой – политической – производил и производит по сей день чисто спекулятивные пиар-технологии, позволяющие изменить восприятие события в нужную сторону, доводя боязнь радиации чуть ли не до ядерного психоза. Сегодня в некоторых районах Финляндии радиационная обстановка примерно соответствует таковой в Чернобыле – по естественным причинам, там естественная радиоактивность природных гранитов. И ничего там не происходит ужасного, никто не говорит, что надо этот гранит куда-то деть. Атомная энергетика не нравится очень многим: нефтяникам, газовикам, сторонникам возобновляемой энергии. Но мне нечем обрадовать тех, кто против атомной энергетики – за 40 лет после Чернобыля технологии настолько усовершенствованы, что фактически они абсолютно безопасны.
Георгий Тихомиров – об усилении безопасности АЭС и образе Чернобыля в СМИ
После шока, который Чернобыльская авария вызвала в международном ядерном сообществе, ядерные физики всего мира стали пристально изучать те процессы, которые могли привести к взрыву на Чернобыльской АЭС, моделировать всевозможные ситуации, причем для реакторов всех типов. Поскольку Чернобыль находился в центре Европы, и событие это стало трансграничным, была осмыслена важность координации действий в области безопасности всех АЭС.
Напомню, что за год до Чернобыльской аварии, в 1985 году, в МАГАТЭ была создана Международная консультативная группа по ядерной безопасности (ИНСАГ, InternationalNuclearSafetyAdvisoryGroup, INSAG). После того как случилась авария, ИНСАГ проанализировала все доступные материалы и в августе 1986 года выпустила первый отчет, в 1988 году сформулировала основные принципы безопасности для атомных станций, которые стали ориентиром для проектов новых АЭС.
За эти 40 лет ИНСАГ выпустила несколько десятков отчетов, ключевые документы этой рабочей группы – рекомендации по обеспечению безопасности АЭС и развитие понятия культуры безопасности. Например, после событий на АЭС Фукусима в 2011 году вышли изменения и дополнения к этим рекомендациям.
В Советском Союзе, а затем в России, естественно, проводилась и проводится большая системная работа по анализу событий и последствий Чернобыльской аварии. Была проведена модернизация всех реакторов типа РБМК (реактор большой мощности канальный). В частности, для снижения положительного эффекта обезвоживания канала было создано новое топливо – уран-эрбиевое. Именно оно теперь «трудится» на всех атомных станциях с РБМК. Также были усилены регламентные процедуры по исключению ситуаций, подобных произошедшей на Чернобыльской АЭС – теперь все СУЗы (системы управления и защиты) активной зоны реактора не могут быть выдвинуты одновременно просто физически.
После аварии в СМИ появилась информация, что причиной всему была сама конструкция реактора. Это не совсем так, основной причиной стала череда событий, в которой присутствовал человеческий фактор во всех его проявлениях: от нарушения регламентов, до принятия решений без учета специфики текущего момента. Надо отметить, что реакторы типа РБМК в Советском союзе рассматривались как одно из нескольких направлений развития атомной энергетики, также как и ВВЭР (водно-водяные энергетические реакторы) и БН (быстрые реакторы). У каждого типа реакторов были свои сторонники и противники. У реакторов РБМК есть, например, свои преимущества – одно из них: непрерывная перегрузка ядерного топлива. Она позволяет обеспечить более высокий коэффициент использования установленной мощности (КИУМ), чем у других типов реакторов.
После Чернобыльской аварии все реакторы РБМК были модернизированы, включая внедрение дополнительных систем безопасности, и проведена работа по совершенствованию регламентов их эксплуатации.На Смоленской, Курской и Ленинградской атомных станциях эти реакторы продолжают работать на уран-эрбиевом топливе, оно также повысило безопасность этих реакторов. Вероятность аварии, подобной Чернобыльской,в настоящее время сведена к нулю.
В массовом сознании последствия Чернобыльской катастрофы в зоне АЭС газеты и телевидение тогда представляли какими-то апокалиптическими. На самом деле, этого не случилось: Чернобыльская АЭС состояла из 4 блоков, авария на четвертом блоке произошла в апреле 1986 года, первый блок был заново запущен уже в октябре (!) того же года, а второй и третий – в 1987 году. Причем третий блок там расположен вплотную к четвертому, который уже к концу осени 1986 года был «одет» в саркофаг.
Парадоксально, но любая авария приводит к повышению безопасности. Да, мы платим очень высокую «плату» за эти уроки, за наше незнание. Но аварии всегда привлекают внимание к вопросам безопасной эксплуатации любых инженерных объектов и ставят новые вопросы, с одной стороны. С другой – такие события зачастую становятся триггером политических изменений. Чернобыльская авария была использована в качестве черного пиара для нашей страны, реакция была совершенно непропорциональной тому, что реально произошло. Люди испугались, но, вернее сказать – их напугали. Причем не просто реальными последствиями, а выдуманными: что количество смертей будет какое-то огромное, что это может вообще произойти на любой АЭС… Но, правда, мы не знали тогда последствий, к чему приведет выпадение радиоактивных элементов на территории вокруг Чернобыля, Припяти и других районах, до которых дошел выброс радиоактивных элементов?
Было создано много отечественных и международных групп ученых. Рассматривались и реализовывались проекты по дезактивации загрязненных территорий, был составлен список ликвидаторов аварии и людей, проживающих в зонах радиоактивных выпадений, более чем на полмиллиона человек (изучается состояние их здоровья), проводился и проводится мониторинг радиоактивного загрязнения окружающей среды. Примерно к 2000 году отчеты показывали, что заявленный катастрофический вред здоровью был сильно преувеличен.
По данным ВОЗ и Российского национального радиационно-эпидемиологического регистра (НРЭР) лучевая болезнь была диагностирована у 134 человек, все они находились на ЧАЭС в первые дни после взрыва. Понятно, что это были пожарные, вертолетчики и другие ликвидаторы, работавшие на ЧАЭС в первые сутки катастрофы. Но вот, например, три сотрудника ЧАЭС, которые на десятый день аварии спустились под реактор, чтобы перекрыть подачу воды в резервуар под ним и спустить накопившуюся воду, чтобы не произошло гораздо более сильного взрыва – не заболели. А путь к резервуару, где находился клапан, был затоплен радиоактивной водой… Двое из них, Валерий Беспалов и Алексей Ананенко, живы до сих пор, они всю последующую жизнь проработали в атомной отрасли, занимались, кстати, международными проектами ядерной и радиационной безопасности, а третий – Борис Баранов – скончался в 2005 году, то есть через 19 лет после аварии, от сердечного приступа.
Приводятся различные оценки отдаленных последствий облучения данной группы населения, однако делать выводы о научной обоснованности данных оценок трудно, т.к. однозначно связать причину смерти конкретного человека с тем, что он много лет назад находился в зоне радиоактивного загрязнения практически невозможно. Причин смерти много. На первом месте в мире в последние годы – инфаркты и инсульты, которые в разы превышают техногенные причины. Однако часто забывают, что, например, в автомобильных авариях в России каждый год гибнут больше десяти тысяч человек.
Конечно, последствия радиации все равно были. Выпадение радиоактивного йода привело к тому, что в ряде областей было замечено превышение частоты рака щитовидной железы, в которой как раз и накапливается йод-131. Йод имеет период полураспада 8 дней, он выпадал на почву, а люди пили молоко коров, которые ели траву в этих областях.
Но вот факт. В Японии есть люди, попавшие под частичное облучение во время бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, но прожившие долгую жизнь после этого (все они также, как и у нас, были на учете). Организм человека силен. При определенных дозах облучения возможно 100%-ное восстановление, при серьезных – есть последствия, но не трагические. К тому же, онкология, как известно, возникает и без радиации.
Конечно, после Чернобыльской аварии нагнали страха и более того – очернили атомную энергетику, причем во всем мире. К 2000-м годам это «переварили», появились планы по «ренессансу» атомной энергетики, но случилась Фукусима. Там была совсем другая авария, которая, кстати, как ни парадоксально, продемонстрировала безопасность атомной энергетики: в атмосферу были выброшены только газообразные продукты деления. От последствий цунами, из-за которого и произошла авария на Фукусиме, погибло почти 20 000 человек, а от радиации там не погиб никто. Но через 15 лет о землетрясении и цунами практически забыли, а все помнят про аварию на АЭС.
Возвращаясь к Чернобылю. Конечно, этой катастрофой воспользовались определенные силы для победы в холодной войне. Правда и то, что независимо от Чернобыля в советском обществе зрели перемены, и авария на этой АЭС дала в руки тогдашним «оппозиционерам» аргументы против власти. Но аргументы эти – «будут миллионы смертей», «катастрофа вселенского масштаба», «эти территории навсегда потеряны», «будут рождаться ужасные мутанты» и т.д. – как стало через некоторое время понятно, были намеренно раздутыми или вовсе неправдоподобными.
Город Припять, из которого оперативно вывезли всех жителей, можно было очистить, его и очистили, кстати, но экономически выгоднее оказалось построить новый город. Все подходы к Чернобыльской АЭС были очищены, сама АЭС тоже, и она работала до 2000 года. Оставшиеся три блока сейчас находятся в периоде консервации и вывода из эксплуатации, а над саркофагом построили Новый безопасный конфаймент (НБК, изолирующее укрытие). Там ведутся исследовательские работы, например, изучают кориум – застывший лавоподобный материал, образовавшийся в активной зоне реактора в результате ее расплавления. Отдельно стоит отметить, что растительность в том регионе адаптировалась к радиации и восстановилась, а популяции животных и некоторых видов птиц даже значительно увеличились…
Природа восстанавливается, а человечество учится. Аварий в атомной отрасли с каждым десятилетием становится заметно меньше. Так, например, ядерных инцидентов с незапланированным возникновением СЦР (самоподдерживающаяся цепная реакция деления), которые происходили на производствах и в научных лабораториях, за более чем 80 лет всего зафиксировано несколько десятков случаев во всем мире. Первый из них произошёл в 1945 году в США, там экспериментировали с плутониевым зарядом, а одна из последних, получивших широкую огласку,– в 1999 году в Японии, это была авария на ядерном объекте Токаймура, на радиохимическом заводе компании JCO, причиной ее стало грубое нарушение правил обращения с делящимися материалами и возникновение самоподдерживающейся цепной реакции в водяном растворе солей урана-235. Но что важно отметить – с каждым десятилетием число подобных инцидентов уменьшалось практически кратно. Также стоит отметить, что статистика дорожных аварий со смертельными случаями неуклонно снижается, несмотря на рост числа автомобилей и населения планеты.
