Новые ядерные реакции на ЧАЭС. Что происходит

Ученые не исключают возможность новой аварии на четвертом энергоблоке. Но ее масштабы будут далеки от произошедшего в 1986 году.

Под разрушенным реактором Чернобыльской атомной электростанции вновь начались ядерные реакции. Ученые уже четвертый год фиксируют рост потока нейтронов, в некоторых помещениях число отсчетов удвоилось. 

В настоящее время украинские специалисты пытаются определить, угаснут эти реакции сами по себе или потребуют незамедлительных действий для предотвращения еще одной аварии. Корреспондент.net рассказывает подробности.

Это как тлеющие угли в мангале

В реакторе четвертого энергоблока Чернобыльской АЭС, который был разрушен в результате аварии 35 лет назад, фиксируется рост ядерной активности с тех пор, как над ним возвели Новый безопасный конфайнмент, подтвердил Институт проблем безопасности атомных электростанцией НАН Украины 12 мая.

Однако рост не превышает норм безопасности, подчеркнули специалисты института, комментируя статью, опубликованную авторитетным научным журналом Science, в которой говорилось о риске новых аварий на ядерном реакторе в будущем.

Статья под названием "Это как тлеющие угли в мангале. В Чернобыле снова начинаются ядерные реакции" была опубликована 5 мая, но пресса обратила на нее внимание только на этой неделе. В ней говорится, что меры, предпринятые для изоляции очага радиации в ядерном реакторе, по-видимому, оказывают негативное влияние.

В материале сообщается, что в конце апреля Анатолий Дорошенко, младший научный сотрудник Института проблем безопасности атомных электростанций заявил, что специальные датчики начали фиксировать повышение потока нейтронов, исходящих из одного из недоступных помещений под разрушенным в 1986 году реакторным залом.

Такое заявление Дорошенко сделал в ходе переговоров о разборке аварийного реактора.

"Там много неопределенностей. Но мы не можем исключать возможность аварии", - цитирует Science физика Максим Савельев из того же института.

Имеющиеся создают впечатление, что за последние четыре года количество нейтронов в указанной зоне увеличилось почти вдвое.

По словам Савельева, рост отсчетов нейтроновмедленный, и у специалистов есть несколько лет на то, чтобы выяснить, как решить возникшую проблему.

Однако химик Нил Хайят, занимающийся изучением ядерных материалов в Шеффилдском университете, предупредил о возможном "экспоненциальном ускорении реакций деления".

Причина роста реакций деления не совсем понятна. Однако эксперты предполагают, что это связано с высыханием нескольких тонн кориума, находящегося там.

Кориум представляет собой лавоподобную смесь из урановых топливных стержней, воды, бетона и песка, которая образуется при оплавлении активной зоны атомного реактора, как это произошло в Чернобыле в 1986 году. Сейчас там примерно 170 тонн радиоактивного урана, то есть 95 процентов от общего объема топлива.

Спустя год после аварии над остатками четвертого энергоблока был построен саркофаг из стали и бетона, получивший название Укрытие. Через него внутрь попадала вода. Поскольку вода замедляет нейтроны, из-за чего возрастают шансы на деление урановых ядер, из-за сильных дождей число нейтронов иногда резко возрастало.

После ливней в июне 1990 года чернобыльский ученый-сталкер, несмотря на угрозу облучения, зашел в поврежденный реакторный зал и разбрызгал там на топливосодержащие материалы раствор нитрата гадолиния, который поглощает нейтроны. Это было сделано из-за того, что расплав мог достичь критической массы, чего боялись специалисты.

Спустя несколько лет на крыше Укрытия были установлены разбрызгивающие устройства для нитрата гадолиния. Но он не может проникнуть в некоторые подвальные помещения, поэтому эффект от него невелик.

Руководство Чернобыльской АЭС полагало, что риск критичности уменьшится с установкой над Укрытием в ноябре 2016 года Нового безопасного конфайнмента. Это укрытие стоимостью 1,5 миллиарда долларов предотвращает попадание дождевой воды в зараженные радиацией помещения.

Благодаря ему количество нейтронов в большинстве точек Укрытия остается стабильным или даже уменьшается. Но нейтроны начали постепенно появляться и накапливаться в нескольких новых местах. 

По мнению экспертов, находящийся там кориум высыхает, что вызывает увеличение числа реакций деления.

Моделирование, проведенное специалистами киевского Института проблем безопасности атомных электростанций, показало, что высыхание радиоактивного топлива приводит к большему, а не меньшему рикошету нейтронов, что ускоряет деление ядер.

"Это правдоподобные и убедительные данные. Неясен лишь механизм всего этого", - уточнил Хайятт.

По его словам, угрозу новой аварии нельзя недооценивать, поскольку исчезающая из помещений вода приводит "к неконтролируемому высвобождению энергии".

Савельев отмечает, что повторения аварии 1986 года ожидать не стоит, однако возможный разгон деления ядер может повредить неустойчивые части саркофага и наполнить укрытие радиоактивной пылью. 

Решить эту новую проблему будет чрезвычайно сложно. Есть идея создать робота, способного выдерживать длительное облучение, чтобы тот просверлил отверстия в расплаве и вставил в них цилиндры с бором, которые будут выполнять функции управляющих стержней и поглощать нейтроны.

Замдиректора по научной работе Института проблем безопасности АЭС Сергей Паскевич сказал, что  ЧАЭС располагает мобильным роботом Pioneer, который специально был создан NASA для объекта Укрытие.

"Сейчас мы оцениваем, как можем его адаптировать для наших задач", - сказал Паскевич в комментарии Укринформу.

Радиоактивная пыль - еще одна проблема, с которыми сталкиваются смотрители Чернобыля, отмечает Science.

Под воздействием мощной радиации и высокой влажности расплав распадается, порождая еще больше радиоактивной пыли, которая препятствует планам по демонтажу Укрытия.

Поначалу радиоактивное образование из лавы под названием Слоновья нога было таким твердым, что ученым пришлось стрелять из автомата Калашникова, чтобы отколоть кусок для анализа. "Сейчас "нога" по своей консистенции более или менее напоминает песок", - отмечает Савельев.

Экспертный комитет должен определить насколько стабильна ситуация на Чернобыльской АЭС. Сейчас необходим тщательный мониторинг, но пока нет оснований говорить о возможности новой аварии, заявил председатель Комитета по вопросам экологической политики и природопользования, депутат фракции Слуга народа Олег Бондаренко.

Как отметил Хайят, возникшая проблема и ее решение представляют интерес для японских коллег, которые борются с последствиями аварии на АЭС Фукусима, произошедшей десять лет назад. "Там такая же степень опасности", - отметил он.