На Чорнобильській АЕС прискорився ядерний розпад. Чи є загроза?

У зруйнованому четвертому енергоблоці Чорнобильської АЕС прискорилися процеси радіоактивного розпаду – відтоді, як його накрило нове захисне укриття (конфайнмент), і в залишках ядерного палива поменшало вологи. Ця інформація, оприлюднена українськими науковцями, вже викликала хвилю тривоги в деяких західних та українських медіа та навіть припущення, що може дійти до аварійної ситуації.

Водночас в Держатомрегулюванні та на самій Чорнобильській АЕС запевняють, що це прискорення радіоактивного розпаду було прогнозованим, що воно навіть не наближається до граничних рівнів і наявні технології дають змогу при потребі уповільнити радіоактивний розпад. Що насправді відбувається в четвертому енергоблоці ЧАЕС – Радіо Свобода розпитало про це в експертів.

В окремих приміщеннях під зруйнованим реактором Чорнобильської АЕС, куди після аварії 1986 року потрапили розплавлені паливовмісні матеріали, датчики фіксують збільшення потоку нейтронів. Це є однією з ознак прискорення радіоактивного розпаду, пояснюють фахівці Інституту проблем безпеки атомних електростанцій Національної академії наук України. Причому поступове зростання нейтронного потоку спостерігається саме після насування на старий «саркофаг» ЧАЕС сучасного високотехнологічного укриття – нового безпечного конфайнменту.

Воно відбулося в кінці листопада 2016 року.

На думку науковців, відтоді до зруйнованого енергоблоку не потрапляють атмосферні опади, і тому зменшується вологість «лави» із суміші ядерного палива та розплавлених будівельних конструкцій. Зменшення кількості води у «паливовмісних матеріалах», імовірно, прискорює радіоактивний розпад, вважають в Інституті проблем безпеки атомних електростанцій.

«Після установки нового безпечного конфайнменту в проектне положення в результаті виключення надходження атмосферних опадів всередину об’єкта «Укриття» почався процес випаровування і втрати вологи пористою структурою лавоподібних паливовмісних матеріалів, що і призвело до зареєстрованого зростання щільності потоку нейтронів», – ідеться в офіційній заяві профільного інституту НАН України.

Вперше ця інформація пролунала 27 квітня у наукових доповідях учасників Міжнародної панелі з Українським ядерним товариством в рамках конференції INUDECO 2021.

Втім, українські та західні медіа звернули на це увагу лише два тижні по тому.

Зростання потоку нейтронів та прискорення ядерного розпаду: чи все йде за планом?

В Інституті проблем ядерної безпеки, а також на спеціалізованому підприємстві «Чорнобильська АЕС» стверджують, що прискорення реакцій радіоактивного розпаду прогнозували ще до насування захисної арки на зруйнований енергоблок. Середовище, в якому залишаються паливовмісні матеріали з часів аварії, перезволожене: через старий «саркофаг» потрапляла вода від дощу та снігу, на додачу до тієї, яку закачували в зруйнований реактор після аварії, пояснюють фахівці ЧАЕС.

«Така ситуація була прогнозована Інститутом проблем безпеки АЕС ще до насування конфайнменту і відбувається внаслідок втрати води перезволоженим середовищем шару чорних лавоподібних паливовмісних матеріалів.... У подальшому сумарна нейтронна активність продовжуватиме зростати... аж до досягнення оптимального співвідношення ядерного палива до води», – мовиться на офіційному сайті ЧАЕС.

Після цього, прогнозують науковці та фахівці станції, швидкість радіоактивного розпаду і потік нейтронів стабілізуються на тривалий час, а то й почнуть потроху падати.

Для того, щоб спрогнозувати, що відбуватиметься з залишками палива та як впливатиме на це зміна вологості та мікроклімату, треба детально дослідити паливовмісні маси в зруйнованому енергоблоці та їхній склад, стверджує в розмові з Радіо Свобода інженер-ядерник, ліквідатор та колишній оператор четвертого енергоблоку Чорнобильської АЕС Олексій Бреус. Він пригадує, як змінювалися подібні прогнози впродовж 35 років після моменту аварії.

«Побоювання (висловлені у медіа – ред.) про те, що відсутність води нібито може призвести до прискорення розпаду та до ланцюгової реакції – для мене це не дуже аргументовано. Під час аварії ми намагалися охолоджувати реактор і вилили туди дуже багато води: вона просто витікала через розірвані труби. І тоді, навпаки, були побоювання, що ядерна лава потрапить у воду в підреакторних приміщеннях і будуть негаразди аж до ядерного вибуху», – розповідає інженер-ядерник та ліквідатор.

Саме через це, пригадує він, у приміщення під реактор скерували трьох водолазів для того, щоб цю воду відкачати.

«А тепер говорять про те, що води стало мало, і через те реакція посилилася. Одне з іншим не збігається. Невже настільки змінився склад і стан ядерного палива? Я не думаю, що зміни аж такі кардинальні», – припускає Олексій Бреус. І додає, що нинішній стан паливної «лави» треба дослідити.

Скільки саме палива залишилося в напівзруйнованому енергоблоці, в якому воно стані та чи є змога контролювати ядерні реакції в ньому, щоб вони залишалися на безпечному рівні?

В ДСП «ЧАЕС» Радіо Свобода запевнили, що ситуація контрольована, а швидкість процесів розпаду радіоактивного палива – в межах очікуваного і є значно меншою за небезпечні рівні. Втім, більш детальної відповіді Радіо Свобода не надали, посилаючись на те, що Чорнобильська АЕС виклала свою офіційну позицію на сайті, й наразі не має що до неї додати.

Тому Радіо Свобода звернулося до тих, хто побував всередині зруйнованого реактора та бачив ситуацію на власні очі.

Скільки залишків палива на ЧАЕС і що з ними відбувається?

Олександр Купний – колишній працівник Чорнобильської АЕС, фотограф «нутрощів» зруйнованого реактора, учасник кількох «експедицій» до епіцентру катастрофи та співавтор документального фільму про об'єкт «Укриття» (старий «саркофаг» над зруйнованим енергоблоком).

Він розповів Радіо Свобода про те, якою була ситуація всередині четвертого енергоблоку декілька років тому.

Зйомки Олександра Купного та Сергія Кошелєва в об'єкті «Укриття»

«Кількість паливовмісних матеріалів у приміщеннях під зруйнованим реактором – декілька десятків тонн. Причому ці матеріали неоднорідні. Найбільш концентрованими вони є у так званому «приміщенні 305», куди протекла основна маса розплавленої речовини під час аварії. І чим далі від нього – тим менша концентрація палива. Я пригадую перші аналізи шматків так званої «Слонової ноги» (утворення із застиглої радіоактивної «лави» – ред.): вони виявили, що в ній лише близько 5% радіоактивного палива», – пригадує Олександр Купний.

За його словами, матеріали, що містять паливо, відрізняються і за концентрацією радіоактивних речовин, і за зовнішніми виглядом: їхній колір варіюється від чорного до відтінків брунатного.

Що ж до найбільш концентрованих паливовмісних мас, у «приміщенні 305» – то вони захищені шаром бетону, пригадує очевидець: «Я був у цьому приміщенні один раз. Ти не ходиш там просто по ядерному паливу: воно вкрите шаром бетону».

За офіційними урядовими даними, в четвертому енергоблоці залишається до 200 тонн ядерного палива та паливовмісних матеріалів: тобто 95% від тієї кількості, яка була завантажена в реактор на час аварії 1986 року. Поступове природне руйнування цієї маси призводить до утворення радіоактивного пилу: за попередніми підрахунками, його у «саркофазі» – близько 1,5 тонни.

Як контролюють ситуацію на четвертому енергоблоці ЧАЕС?

Представники Інституту проблем ядерної безпеки наголошують, що інститут розробив програму моніторингу паливовмісних матеріалів у об'єкті «Укриття», однак для її реалізації ДСП «Чорнобильська АЕС» не мала коштів, стверджують науковці.

Чи відбувається моніторинг зараз? На атомній електростанції діє автоматична система контролю, до якої входить і система датчиків усередині зруйнованого енергоблоку, запевняють на ЧАЕС.

«Для гарантованого забезпечення в безпечному стані об'єкта «Укриття» виконується постійний контроль скупчення паливовмісних матеріалів всередині об'єкта «Укриття», що контролюються технічними засобами системи контролю ядерної безпеки (СКЯБ), яка входить до складу інтегрованої автоматизованої системи контролю об'єкта «Укриття», – пояснюють фахівці Чорнобильської АЕС.

«Наразі на станції діє інтегрована система, більш досконала, ніж була раніше. Датчики для неї закуповували на тендерах, за процедурами Європейського банку реконструкції та розвитку», – визнає експертка з ядерної енергетики Ольга Кошарна. Відтак, на її думку, наразі йдеться скоріше про реальні коливання, ніж про збій датчиків.

Зі свого боку Олександр Купний припускає, що ця система може бути недостатньо надійною.

«Інтегровану автоматизовану систему контролю вводили в експлуатацію досить довго і з серйозними труднощами. Наскільки надійною вона є зараз? Для цього треба розуміти, зокрема, коли востаннє перевіряли її датчики», – говорить колишній працівник ЧАЕС та дослідник зруйнованого реактора.

Радіо Свобода пересвідчилося в тому, як працює інтегрована автоматизована система контролю – невдовзі після її запуску. Її оператор бачить радіоактивність та інші показники з різних ділянок четвертого енергоблоку в режимі реального часу.

Чи бувало таке раніше і що з цим робити?

На Чорнобильській АЕС фіксували подібний випадок зростання потоку нейтронів: це було на початку 1990-х років, пригадують всі експерти-співрозмовники Радіо Свобода.

Олександр Купний наголошує, що причини того явища досі остаточно не з'ясовані. Експертка з ядерної енергетики Ольга Кошарна зауважує, що, ймовірно, мав місце збій датчиків, які тоді були значно менш надійні, ніж сучасні.

Між тим Олексій Бреус пригадує тодішні дії персоналу станції, які дали змогу знизити інтенсивність потоку нейтронів.

«Можна припустити, що тоді, на початку 1990 років, були неполадки у вимірювальних системах та що вони повторюються і зараз. Але, з іншого боку, тоді до приміщень енергоблоку кинули балони з гадолінієм – це речовина, яка найкраще поглинає нейтрони. І, як наслідок, обладнання стало фіксувати менший нейтронний потік, який вважають ознакою радіоактивного розпаду. Отже, проблема дійсно була, і її розв'язали», – підсумовує колишній оператор четвертого енергоблоку ЧАЕС.

Ольга Кошарна уточнює: застосування цієї та інших речовин для уповільнення радіоактивного розпаду є стандартною процедурою, яку передбачає технічний регламент роботи Чорнобильської АЕС.

На самій ЧАЕС підтверджують, що в разі стрімкого зростання потоку нейтронів працівники станції застосують нейтронопоглиначі, які сповільнюють реакцію: «У разі перевищення меж безпечної експлуатації у зону зростання щільності потоку нейтронів вводиться нейтронопоглинаючий розчин, відповідно до технологічного регламенту об’єкта «Укриття».

Чи є загроза аварії та викиду радіації?

І представники ЧАЕС та Держатомрегулювання, і недержавні експерти спростовують повідомлення у медіа про те, що нібито з'являється ризик аварії або викиду радіації. Причому річ не лише в тому, що є змога уповільнити ядерну реакцію, як це вже робили 30 років тому: невелика концентрація залишків ядерного палива та особливості нового укриття унеможливлюють це, пояснює Олександр Купний.

«Якщо навіть гіпотетично змоделювати, що в четвертому енергоблоці відбудеться неконтрольована ланцюгова реакція – чи загрожує щось звичайним громадянам? Максимум, що станеться – це розвал паливовмісної маси на окремі уламки. Вибуху не буде, оскільки, як ми знаємо, концентрація палива в цих масах не є високою. Так, відбудеться викид радіоактивних газів та аерозолів. Якщо частина з них вийде у простір під аркою, то їх повністю вловить спецвентиляція нового безпечного конфайнменту. Тому вся радіація осяде на фільтрах і назовні не вийде завдяки герметичності споруди», – пояснює експерт.

Між тим, на думку Ольги Кошарної, повідомлення в медіа про можливу «ланцюгову реакцію» не відповідають дійсності.

«В одній зі статей мовиться про можливість самопідтримуваної ланцюгової реакції (на Чорнобильській АЕС – ред). Але така реакція характерна для ядерної бомби. І для того, щоб вона відбувалася, наприклад, з ядерним паливом у реакторі – потрібні певні умови, зокрема, це критична маса речовини. Щодо потоку нейтронів від паливовмісних мас – то він був завжди, це природний процес розпаду урану-235 з виділенням радіації», – пояснює експертка.

І те зростання, яке зафіксували в останні роки, невелике, і воно перебуває під контролем, визнає вона.

З тим, що вода, яка потрапляє на залишки ядерного палива, може впливати на швидкість ядерних реакцій, погоджуються усі експерти, з якими поговорило Радіо Свобода.

Водночас Олексій Бреус додає до цього, що багато залежить від складу радіоактивної речовини. Для одних паливовмісних матеріалів вода може прискорювати реакцію розпаду, для інших – уповільнювати її. Якщо ж рештки палива змішані з графітом – то він сприяє радіоактивному розпаду значно більше і волога вже не грає ролі, пояснює нюанси інженер-ядерник.

Чому про ризики Чорнобиля згадали саме зараз?

Питання загроз від Чорнобильської АЕС порушують щороку, до річниці аварії, ділиться своїми спостереженнями радіоеколог Денис Вишневський, начальник групи радіаційно-екологічного моніторингу Чорнобильської зони відчуження. Згадують про цю закономірність й інші посадовці.

Схожу думку висловила також експертка з ядерної енергетики Ольга Кошарна.

«Яким є пояснення ? Ці ситуації виникають щороку, до річниці Чорнобильської катастрофи або відразу після неї. Можлива ціль – бажання науковців отримати фінансування. До того ж, гроші у міжнародному «чорнобильському» фонді закінчилися разом із насуванням нового безпечного конфайнменту. З іншого боку, Україна сама не впорається з тим, щоб розібрати старе укриття, видалити і безпечно захоронити паливовмісні матеріали, та ще й розробити технології для цього», – пояснює експертка.

Водночас вона виступає проти того, щоб цю проблему вирішували за рахунок нагнітання страху та перекручування інформації.

26 квітня президент України Володимир Зеленський підписав розпорядження, яким уповноважив міністра захисту довкілля та природних ресурсів Романа Абрамовського підписати лист про переведення коштів на рахунок міжнародного співробітництва для Чорнобиля.

Рахунок міжнародного співробітництва для Чорнобиля – це спеціальний донорський фонд, створений Європейським банком реконструкції та розвитку для подолання викликів, які досі залишаються актуальними в Чорнобильській зоні. Перше засідання асамблеї інвесторів цього фонду приурочили до 35-ї річниці катастрофи.

Аварія на Чорнобильській АЕС сталася 26 квітня 1986 року. Вибух на четвертому енергоблоці спричинив зростання радіаційного рівня до межі, в 30-40 разів більшої, ніж під час вибуху в Хіросімі в 1945 році.

За даними Мінсоцполітики, на сьогодні статус постраждалих через аварію на ЧАЕС із правом пільг мають понад 1,7 млн українців.