Чернобыльская тетрадь. Документальное расследование
Многие сенаторы заявляют, что авария может повлечь за собой «мучительную переоценку» отношения к ядерной энергетике, однако, по их словам, страна вынуждена будет и далее производить электроэнергию на АЭС, так как иного выхода для США не существует. Двойственная позиция сенаторов в этом вопросе наглядно свидетельствует о том затруднительном положении, в котором оказалось правительство США после аварии.
Описание аварии
«Первые признаки аварии были обнаружены в 4 часа утра, когда по неизвестным причинам прекратилась подача питательной воды основными насосами в парогенератор. Все три аварийных насоса, предусмотренных специально для бесперебойной подачи питательной воды, уже две недели находились в ремонте, что было грубейшим нарушением правил эксплуатации АЭС.
В результате парогенератор остался без питательной воды и не мог отводить от первого контура тепло, вырабатываемое реактором. Автоматически отключилась турбина из-за нарушения параметров пара. В первом контуре реакторного блока резко возросли температура и давление воды. Через предохранительный клапан компенсатора объема смесь перегретой воды с паром начала сбрасываться в специальный резервуар (барбатер). Однако после того, как давление воды в первом контуре снизилось до нормального уровня (160 ат), клапан не сел на место, вследствие чего давление в барбатере также повысилось сверх допустимого. Аварийная мембрана на барбатере разрушилась, и около 370 кубометров горячей радиоактивной воды вылилось на пол бетонной защитной оболочки реактора (в центральный зал).
Автоматически включились дренажные насосы, которые начали перекачивать скопившуюся воду в цистерны, находящиеся во вспомогательном здании АЭС. Персонал должен был немедленно отключить дренажные насосы, чтобы вся радиоактивная вода осталась внутри защитной оболочки, однако этого сделано не было.
Во вспомогательном здании АЭС имелось три цистерны, но вся радиоактивная вода поступила только в одну из них. Цистерна переполнилась, и вода залила пол слоем в несколько дюймов. Вода начала испаряться, и радиоактивные газы вместе с паром проникли в атмосферу через вентиляционную трубу вспомогательного здания, что явилось одной из главных причин последующего радиоактивного заражения местности.
В момент открытия предохранительного клапана сработала система аварийной защиты реактора со сбросом стержней-поглотителей, в результате чего цепная реакция прекратилась и реактор был практически остановлен. Процесс деления ядер урана в топливных стержнях прекратился, однако продолжался ядерный распад осколков с выделением тепла в количестве около 10 процентов от номинальной электрической мощности, или примерно 250 МВт тепловых.
Поскольку предохранительный клапан оставался открытым, давление охлаждающей воды в корпусе реактора быстро падало, а вода интенсивно испарялась. Уровень воды в корпусе реактора снижался, а температура быстро возрастала. По-видимому, это привело к образованию пароводяной смеси, в результате чего произошел срыв главных циркуляционных насосов – и они остановились.
Как только давление упало до 11,2 атмосферы, автоматически сработала система аварийного расхолаживания активной зоны, и топливные сборки начали охлаждаться. Это произошло через две минуты после начала аварии. (Здесь ситуация похожа на чернобыльскую за 20 секунд до взрыва. Но в Чернобыле система аварийного охлаждения активной зоны была отключена персоналом заблаговременно. – Г. М.)
По не выясненным до сих пор причинам оператор выключил два насоса, приводивших в действие систему аварийного расхолаживания, через 4,5 минуты после начала аварии. Очевидно, он полагал, что вся верхняя часть активной зоны находится под водой. Вероятно, оператор неправильно отсчитал по манометру давление воды внутри первого контура и решил, что в аварийном расхолаживании активной зоны нет необходимости. Между тем вода по-прежнему испарялась из реактора. Предохранительный клапан, по-видимому, заклинило, а операторам не удалось закрыть его с помощью дистанционного управления. Поскольку клапан расположен в верхней части компенсатора объема, находящегося под защитной оболочкой, его вручную практически невозможно ни закрыть, ни открыть.
Клапан оставался открытым так долго, что уровень воды в реакторе упал, и одна треть активной зоны оказалась без охлаждения.
По мнению специалистов, незадолго до включения системы аварийного расхолаживания либо вскоре после ее включения по меньшей мере двадцать тысяч топливных стержней из общего количества тридцать шесть тысяч (177 топливных сборок по 208 стержней в каждой) оказались без охлаждения. Защитные циркониевые оболочки топливных стержней начали трескаться и крошиться. Из поврежденных тепловыделяющих элементов начали выходить высокоактивные продукты деления. Вода первого контура стала еще более радиоактивной.
Когда обнажились верхние части топливных стержней, температура внутри корпуса реактора превысила 400 градусов – и указатели на пульте управления зашкалили. ЭВМ, следившая за температурой в активной зоне, начала выдавать сплошные вопросительные знаки и выдавала их в течение последующих одиннадцати часов…
Через 11 минут после начала аварии оператор снова включил систему аварийного расхолаживания активной зоны, которую прежде по ошибке выключил.
В последующие 50 минут падение давления в реакторе приостановилось, однако температура продолжала расти. Насосы, нагнетавшие воду для аварийного расхолаживания активной зоны, начали сильно вибрировать, и оператор выключил все четыре насоса – два из них через 1 час 15 минут, другие два через 1 час 40 минут после начала аварии. Видимо, он опасался, что насосы будут повреждены.
В 17 часов 30 минут был, наконец, снова пущен главный насос подачи питательной воды, который отключился в самом начале аварии. Возобновилась циркуляция воды в активной зоне. Вода снова покрыла верхние части топливных стержней, которые находились без охлаждения и разрушались в течение почти одиннадцати часов.
В ночь с 28 на 29 марта в верхней части корпуса реактора начал образовываться газовый пузырь. Активная зона разогрелась до такой степени, что из-за химических свойств циркониевой оболочки стержней произошло расщепление молекул воды на водород и кислород. Пузырь объемом около 30 кубических метров, состоявший главным образом из водорода и радиоактивных газов – криптона, аргона, ксенона и других, сильно препятствовал циркуляции охлаждающей воды, поскольку давление в реакторе значительно возросло. Но главная опасность заключалась в том, что смесь водорода и кислорода могла в любой момент взорваться. (То, что произошло в Чернобыле. – Г. М.) Сила взрыва была бы эквивалентна взрыву трех тонн тринитротолуола, что привело бы к неминуемому разрушению корпуса реактора. В другом случае смесь водорода и кислорода могла проникнуть из реактора наружу и скопилась бы под куполом защитной оболочки. Если бы она взорвалась там, все радиоактивные продукты деления попали бы в атмосферу (что произошло в Чернобыле. – Г. М.). Уровень радиации внутри защитной оболочки достиг к тому времени 30 000 бэр/час, что в 600 раз превышало смертельную дозу. Кроме того, если бы пузырь продолжал увеличиваться, он постепенно вытеснил бы из корпуса реактора всю охлаждающую воду, и тогда температура поднялась бы настолько, что расплавился бы уран (что произошло в Чернобыле. – Г. М.).
В ночь на 30 марта объем пузыря уменьшился на 20 процентов, а 2 апреля составлял всего лишь 1,4 метра кубических. Чтобы окончательно ликвидировать пузырь и устранить опасность взрыва, техники применили метод так называемой дегазации воды. Охлаждающая вода, циркулировавшая в первом контуре, впрыскивалась в компенсатор объема (к тому времени предохранительный клапан неизвестно почему оказался закрытым). При этом из воды выделялся растворенный в ней водород. Затем охлаждающая вода снова поступала в реактор и там поглощала очередную порцию водорода из газового пузыря. По мере того как кислород растворялся в воде, объем пузыря становился все меньше. За пределами защитной оболочки находилось специально доставленное на АЭС устройство – так называемый ре-комбинатор для превращения водорода и кислорода в воду.
С восстановлением подачи питательной воды в парогенератор и возобновлением циркуляции теплоносителя (охлаждающей воды) в первом контуре начался нормальный отвод тепла от активной зоны.
Как отмечалось ранее, под защитной оболочкой создалась очень высокая радиоактивность с долгоживущими изотопами, и дальнейшая эксплуатация блока экономически была бы неоправданна. По предварительным данным, ликвидация последствий аварии обойдется в сорок миллионов долларов (в Чернобыле – восемь миллиардов рублей. – Г. М.). Реактор остановлен на длительный срок. Для выяснения причин аварии создана комиссия.
Представители общественности обвиняют компанию “Метрополитен Эдисон” в том, что она торопилась ввести энергоблок № 2 в эксплуатацию 30 декабря, за 25 часов до наступления нового года, чтобы выиграть на этом 40 миллионов долларов за счет налоговых обложений, хотя незадолго до этого, в конце 1978 года, уже отмечались неполадки в работе механических устройств и блок приходилось несколько раз останавливать на этапе испытаний. Однако федеральные инспекторы все же разрешили его промышленную эксплуатацию. В январе 1979 года только что пущенный блок был остановлен на две недели, так как обнаружились утечки в трубопроводах и насосах.
Даже после того, как произошла авария, продолжались грубые нарушения правил безопасности со стороны компании “Метрополитен Эдисон”. Так, в пятницу 30 марта, на третий день аварии, в реку Сакуахана были сброшены 52 000 метров кубических радиоактивной воды. Компания сделала это, не заручившись предварительно разрешением Комиссии по регулированию в ядерной энергетике, якобы для того, чтобы освободить емкости для более радиоактивной воды, откачиваемой дренажными насосами из оболочки реактора…»
Теперь, ознакомившись с подробностями катастрофы в Пенсильвании и предваряя Чернобыль, следует окинуть беглым взором минувшее 35-летие с начала пятидесятых годов. Проследить, так ли случайны были Пенсильвания и Чернобыль, случались ли за минувшие тридцать пять лет аварии на АЭС в США и СССР, которые могли бы послужить уроком и предостеречь людей от облегченного подхода к сложнейшей проблеме современности – развитию атомной энергетики?
Действительно, так ли благополучно работали атомные электростанции в обеих странах за минувшие годы? Оказывается, не совсем. Заглянем в историю развития атомной энергетики и увидим, что аварии на ядерных реакторах начались фактически сразу же после их появления.
В Соединенных Штатах Америки
1951 год. Детройт. Авария исследовательского реактора. Перегрев расщепляемого материала в результате превышения допустимой температуры. Загрязнение воздуха радиоактивными газами.
24 июня 1959 года. Расплав части топливных элементов в результате выхода из строя системы охлаждения на экспериментальном энергетическом реакторе в Санта-Сюзана, штат Калифорния.
3 января 1961 года. Взрыв пара на экспериментальном реакторе около Айдахо-Фолс, штат Айдахо. Погибло трое.
5 октября 1966 года. Частичное расплавление активной зоны в результате выхода из строя системы охлаждения на реакторе «Энрико Ферми» неподалеку от Детройта.
19 ноября 1971 года. Почти 200 тысяч литров загрязненной радиоактивными веществами воды из переполненного хранилища отходов реактора в Монтжелло, штат Миннесота, вытекло в реку Миссисипи.
28 марта 1979 года. Расплавление активной зоны из-за потери охлаждения реактора на АЭС Тримайл Айленд. Выброс радиоактивных газов в атмосферу и жидких радиоактивных отходов в реку Сакуахана. Эвакуация населения из зоны бедствия.
7 августа 1979 года. Около 1000 человек получили дозу облучения в шесть раз выше нормы в результате выброса высокообогащенного урана с завода по производству ядерного топлива возле города Эрвинга, штат Теннеси.
25 января 1982 года. В результате разрыва трубы парогенератора на реакторе Джина, близ Рочестера, произошел выброс радиоактивного пара в атмосферу.
30 января 1982 года. Чрезвычайное положение введено на атомной электростанции близ города Онтарио, штат Нью-Йорк. В результате аварии в системе охлаждения реактора произошла утечка радиоактивных веществ в атмосферу.
28 февраля 1985 года. На АЭС Самер-Плант преждевременно достигнута критичность, то есть имел место неуправляемый разгон.
19 мая 1985 года. На АЭС Индиан-Пойнт-2 близ Нью-Йорка, принадлежащей компании «Консолидэйтед Эдисон», произошла утечка радиоактивной воды. Авария возникла из-за неисправности в клапане и привела к утечке нескольких сотен галлонов, в том числе за пределы АЭС.
1986 год. Уэбберс Фолс. Взрыв резервуара с радиоактивным газом на заводе обогащения урана. Один человек погиб, восемь ранены…
В Советском Союзе
29 сентября 1957 года. Авария на реакторе близ Челябинска. Произошел самопроизвольный ядерный разгон отходов топлива с сильным выбросом радиоактивности. Радиацией заражена обширная территория. Загрязненную зону огородили колючей проволокой, окольцевали дренажным каналом. Население эвакуировали, грунт срыли, скот уничтожили и все обваловали в курганы.
7 мая 1966 года. Разгон на мгновенных нейтронах на АЭС с кипящим ядерным реактором в городе Мелекессе. Облучились дозиметрист и начальник смены АЭС.
1964–1979 годы. На протяжении 15 лет неоднократное разрушение (пережог) топливных сборок активной зоны на первом блоке Белоярской АЭС. Ремонты активной зоны сопровождались переоблучением эксплуатационного персонала.
7 января 1974 года. Взрыв железобетонного газгольдера выдержки радиоактивных газов на первом блоке Ленинградской АЭС. Жертв не было.
6 февраля 1974 года. Разрыв промежуточного контура на первом блоке Ленинградской АЭС в результате вскипания воды с последующими гидроударами. Погибли трое. Высокоактивные воды с пульпой фильтропорошка сброшены во внешнюю среду.
Октябрь 1975 года. На первом блоке Ленинградской АЭС частичное разрушение активной зоны («локальный козел»). Реактор был остановлен и через сутки продут аварийным расходом азота в атмосферу через вентиляционную трубу. Во внешнюю среду выброшено около полутора миллионов кюри высокоактивных радионуклидов.
1977 год. Расплавление половины топливных сборок активной зоны на втором блоке Белоярской АЭС. Ремонт с переоблучением персонала длился около года.
31 декабря 1978 года. Сгорел второй блок Белоярской АЭС. Пожар возник от падения плиты перекрытия машзала на маслобак турбины. Выгорел весь контрольный кабель. Реактор оказался без контроля. При организации подачи аварийной охлаждающей воды в реактор переоблучились восемь человек.
Октябрь 1982 года. Взрыв генератора на первом блоке Армянской АЭС. Пожар в кабельном хозяйстве. Потеря энергоснабжения собственных нужд. Оперативный персонал организовал подачу охлаждающей воды в реактор. Для оказания помощи с Кольской и других АЭС прибыли группы технологов и ремонтников.
Сентябрь 1982 года. Разрушение центральной топливной сборки на первом блоке Чернобыльской АЭС из-за ошибочных действий эксплуатационного персонала. Выброс радиоактивности на промзону и город Припять, а также переоблучение ремонтного персонала во время ликвидации «малого козла».
27 июня 1985 года. Авария на первом блоке Балаковской АЭС. В период пусконаладочных работ вырвало предохранительный клапан – и трехсотградусный пар стал поступать в помещение, где работали люди. Погибли 14 человек. Авария произошла в результате необычайной спешки и нервозности из-за ошибочных действий малоопытного оперативного персонала.
Ни одна авария на АЭС в СССР не была предана гласности, за исключением аварий на первых блоках Армянской и Чернобыльской атомных станций в 1982 году, о которых вскользь было упомянуто в передовице «Правды» уже после избрания Генеральным секретарем ЦК КПСС Ю. В. Андропова.
Кроме того, косвенное упоминание об аварии на первом блоке Ленинградской АЭС имело место в марте 1976 года на партактиве Минэнерго СССР, на котором выступил Председатель Совета Министров СССР А. Н. Косыгин. Он, в частности, сказал тогда, что правительства Швеции и Финляндии сделали Правительству СССР запрос относительно повышения радиоактивности над их странами. Косыгин сказал также, что ЦК КПСС и Совет министров СССР обращают внимание энергетиков на особую важность соблюдения ядерной безопасности и качества АЭС в СССР.
Положение, когда аварии на атомных станциях скрывались от общественности, стало нормой при министре энергетики и электрификации СССР П. С. Непорожнем. Но аварии скрывались не только от общественности и правительства, но и от работников АЭС страны, что особенно опасно, ибо отсутствие гласности негативного опыта всегда чревато непредсказуемым. Порождает беспечность и легкомыслие.
Естественно, что преемник П. С. Непорожнего на посту министра А. И. Майорец, человек в энергетических, особенно в атомных, вопросах недостаточно компетентный, продолжил традиции умолчания. Уже через полгода после своего вступления в должность им был подписан приказ Минэнерго СССР от 19 мая 1985 года № 391-ДСП, где в пункте 64–1 предписывалось:
«Не подлежат открытому опубликованию в печати, в передачах по радио и телевидению сведения о неблагоприятных результатах экологического воздействия на обслуживающий персонал и население, а также на окружающую среду энергетических объектов (воздействие электромагнитных полей, облучение, загрязнение атмосферы, водоемов и земли)».
Сомнительную нравственную позицию заложил товарищ Майорец в основу своей деятельности уже в первые месяцы работы в новом министерстве.
Вот в такой обстановке тщательно продуманной «безаварийности» товарищ Петросьянц и писал свои многочисленные книги и, не опасаясь быть разоблаченным, пропагандировал полную безопасность АЭС…
А. И. Майорец действовал тут в рамках давно отлаженной системы. Обезопасив себя пресловутым «приказом», он принялся управлять атомной энергетикой…
Но ведь управлять таким хозяйством, как Минэнерго СССР, пронизавшим своей разветвленной энергоснабжающей сетью фактически весь организм экономики СССР, необходимо компетентно, мудро и осторожно, то есть нравственно, памятуя о потенциальной опасности ядерной энергетики. Ибо еще Сократ сказал: «Каждый мудр в том, что хорошо знает».
Как же мог управлять ядерной энергетикой человек, который совершенно не знал этого сложного и опасного дела? Конечно, не боги горшки обжигают. Но ведь здесь не просто горшки, а ядерные реакторы, которые при случае сами могут здорово обжечь…
Но тем не менее А. И. Майорец засучив рукава взялся за это неизвестное ему дело и с легкой руки заместителя Председателя Совета министров СССР Б. Е. Щербины, выдвинувшего его на этот пост, стал «обжигать ядерные горшки».
Став министром, А. И. Майорец первым делом ликвидировал в Минэнерго СССР Главниипроект – главк, ведавший в министерстве проектированием и научно-исследовательскими работами, пустив этот важный сектор инженерной и научной деятельности на самотек.
Далее за счет сокращения ремонтов оборудования электростанций повысил коэффициент использования установленной мощности, резко снизив резерв наличных мощностей на электростанциях страны.
Частота в энергосистеме стала более стабильной, однако резко увеличился риск крупной аварии…
Заместитель Председателя Совета министров СССР Б. Е. Щербина с трибуны расширенной Коллегии Минэнерго СССР в марте 1986 года (за месяц до Чернобыля) счел возможным отметить это достижение. Сам Щербина возглавлял тогда топливно-энергетическое направление в правительстве. Его похвала деятельности Майорца понятна.
Тут надо коротко сказать о Б. Е. Щербине как о человеке. Опытный администратор, беспощадно требовательный, автоматически перенесший в энергетику методы управления из газовой промышленности, где он долгое время был министром, жесткий и недостаточно компетентный в вопросах энергетики, особенно атомной, – вот кто стал в правительстве во главе топливно-энергетического направления. Но хватка у этого невысокого щуплого человека была поистине мертвая. Кроме того, он обладал удивительной способностью навязывать строителям АЭС свои сроки пуска энергоблоков, что не мешало ему спустя время обвинять их же за срыв «принятых обязательств».
При этом навязывание сроков пуска Щербина проводил без учета необходимого технологического времени на возведение атомных электростанций, монтаж оборудования и пусконаладочные работы.
Помню, 20 февраля 1986 года на совещании в Кремле директоров АЭС и начальников атомных строек сложился своеобразный регламент. Не более двух минут говорил отчитывающийся директор или начальник стройки и как минимум 35–40 минут прерывавший их Б. Е. Щербина.
Наиболее интересным было выступление начальника управления строительства Запорожской АЭС Р. Г. Хеноха, который набрался мужества и густым басом (бас на таком совещании расценивался как бестактность) заявил, что 3-й блок Запорожской АЭС будет пущен в лучшем случае не ранее августа 1986 года (реальный пуск состоялся 30 декабря 1986 года) из-за поздней поставки оборудования и неготовности вычислительного комплекса, к монтажу которого только приступили.
– Видали, какой герой! – возмутился Щербина. – Он назначает свои собственные сроки! – и повысил голос до крика: – Кто дал вам право, товарищ Хенох, устанавливать свои сроки взамен правительственных?!
– Сроки диктует технология производства работ, – упрямился начальник стройки.
– Бросьте! – прервал его Щербина. – Не заводите рака за камень! Правительственный срок – май 1986 года. Извольте пускать в мае!
– Но только в конце мая завершат поставку специальной арматуры, – парировал Хенох.
– Поставляйте раньше, – поучал Щербина. И обратился к сидевшему рядом Майорцу: – Заметьте, Анатолий Иванович, ваши начальники строек прикрываются отсутствием оборудования и срывают сроки…
– Мы это пресечем, Борис Евдокимович, – пообещал Майорец.
– Непонятно, как без оборудования можно строить и пускать атомную станцию… Ведь оборудование поставляю не я, а промышленность через заказчика… – пробурчал Хенох и, огорченный, сел.
Уже после совещания, в фойе Кремлевского дворца, он сказал мне:
– В этом вся наша национальная трагедия. Лжем сами и учим лгать подчиненных. Ложь даже с благородной целью – все равно ложь. И до добра это не доведет…
Подчеркнем, что сказано это было за два месяца до Чернобыльской катастрофы.
В апреле же 1983 года я написал статью о ползучем планировании в атомном энергетическом строительстве и предложил ее в одну из центральных газет. (Ползучее планирование – это когда после срыва одного срока ввода объекта неоднократно назначается новый срок без организационных выводов в отношении работников, проваливших правительственное задание. Сползание по времени вправо идет зачастую много лет с колоссальным превышением сметной стоимости строительства.) Статья принята не была.
Приведу краткую выдержку из этой неопубликованной статьи.
«В чем же причины нереальности планирования в атомостроительной отрасли и стойких, десятилетиями продолжающихся срывов? Их три:
1. Некомпетентность работников, осуществляющих планирование вводов энергомощностей и управление атомостроительной отраслью.
2. Нереальность и как следствие – ползучесть планирования, вызванные некомпетентностью оценок.
3. Неготовность машиностроительных министерств к производству в должном количестве и надлежащего качества оборудования для атомных станций.
Разберемся по порядку.
Атомное строительство, как и эксплуатация АЭС, бесспорно, требуют глубокой компетентности. Как говорил 2 ноября 1982 года на Сессии Генеральной Ассамблеи ООН тогдашний министр иностранных дел СССР А. А. Громыко, крупная авария на АЭС с разгерметизацией корпуса реактора равносильна по некоторым последствиям действию от взрыва мегатонной атомной бомбы.
Отсюда ясно, что управлять строительством и эксплуатацией АЭС должны подлинно знающие работники. И если в отношении эксплуатации АЭС это очевидно (хотя и тут мы имеем массу нарушений, приведших к Чернобылю), то в вопросах строительства атомных станций на первый взгляд кажется, что атомная компетентность тут вроде бы ни к чему. Мол, строительная часть, бери больше, кидай дальше, клади бетон, куда как проще… Но это только кажущаяся простота. (Ею были обмануты и Щербина, и Майорец, с такой легкостью ринувшийся в воду, не зная броду.)