На ЧАЭС усиливаются ядерные реакции в разрушенном реакторе: Не исключена возможность аварии

Об этом сообщает Depo.Киев со ссылкой на статью научного журнала Science.

По словам ученых, в некоторых массах ядерного топлива, погребенных под завалами реакторного зала, нарастают реакции деления.

"Это похоже на уголь, который тлеет в яме для барбекю", — сказал химик-ядерщик из Университета Шеффилда Нил Хаятт.

Украинские ученые знают о проблеме и пытаются определить, исчезнут ли реакции сами или будут необходимы чрезвычайные меры, чтобы предотвратить еще одну аварии.

Как отметил сотрудник украинского Института проблем безопасности атомных электростанций Анатолий Дорошенко, датчики, которыми наполнен объект, видят негативную динамику нейтронных потоков в одном из недоступных из-за завала и уровня радиации помещений.

"Есть много неопределенностей. Но мы не можем исключить (аварию, — ред.)", — сказал еще один представитель института Максим Савельев.

По его словам, количество нейтронов растет медленно и времени для предотвращения угрозы достаточно.

С подобной ситуацией в свое время столкнулись специалисты на Фукусиме в Японии после разрушительного землетрясения и цунами, повлекших аварию на АЭС. В журнале отметили, что любой вариант, который выберет Украина для преодоления этой проблемы, будет очень интересен Японии, которая пытается справиться с последствиями собственной ядерной катастрофы на Фукусиме.

Отмечается, что 26 апреля 1986 года часть активной зоны реактора расплавилась вместе с урановыми топливными стержнями, их циркониевой оболочкой, графитовыми регулирующими стержнями, а также песком и другими материалами, сброшенными в развал энергоблока в попытках погасить огонь и замедлить реакции. Все это превратилось в лаву, затекшую в подвальные помещения и там затвердевшую. Такие образования называют топливосодержащими материалами (ТСМ). В них — около 170 тонн урана (~ 95% исходного топлива реактора).

Саркофаг из бетона и стали, названный "Укрытием" построен через год после аварии для размещения останков четвертого блока, позволил дождевой воде просачиваться внутрь.

В журнале отметили, что, поскольку вода замедляет нейтроны и, тем самым, увеличивает их шансы поразить и расщепить ядра урана, раньше после дождей из-за утечки воды в трещины и другие проблемные места саркофага наблюдалось резкое увеличение (в 50-70 раз) плотности потока нейтронов. В 1990-м после ливня сотрудник в защите проник в завалы и распылил 1% раствор азотнокислого гадолиния, который поглощает нейтроны, на который может стать критическим ТСМ. Фон там упал до прежних показателей.

Через несколько лет после этого на крыше "Укрытия" установили спринклеры для раствора нитрата гадолиния. Но такое разбрызгивание не может эффективно воспрепятствовать потенциально опасным процессам в некоторых подвальных помещениях.

В Чернобыле предполагали, что любой риск возникновения критичности исчезнет, когда в ноябре 2016 года над "Укрытием" будет надвинут массивный Новый безопасный конфайнмент (НБК), который изолирует "Укрытие", чтобы его можно было стабилизировать и в конце-концов демонтировать. НБК также защищает от дождя, и с момента его установки количество нейтронов в большинстве районов объекта "Укрытие" было стабильным или снижается.

Но в некоторых местах количество нейтронов начало расти, почти удвоившись за четыре года в комнате 305/2, где есть тонны ТСМ, погребенные под завалами.

Уровни радиации там такие, что невозможно подойти достаточно близко для установки датчиков. Также там мало пользы от распыления нитрата гадолиния: "горячие" ТСМ погребены под бетоном. Одна из идей заключается в том, чтобы разработать робота, который сможет выдерживать жесткое излучение достаточно долго, чтобы просверлить отверстия в таких ГСМ и вставить туда боросодержащие стержни, поглощающие нейтроны.

ИПБАЕС намерены усилить мониторинг двух других участков, где ГСМ также могут "разогреться" до критичности.

Моделирование украинских ученых предполагает, что постепенное осушение ПСМ каким-то образом делает нейтроны в нем более, а не менее эффективными при расщеплении ядер урана. Ученые не знают наверняка, какой механизм приводит к такому процессу.

По словам химика-ядерщика из Университета Шеффилда Нила Хаятта, поскольку дождевой воды под НБК все меньше, а тепло от деления ядер испаряет ее остатки, есть опасения, что "реакция деления ускорится экспоненциально" и в результате этого может произойти неконтролируемый выброс ядерной энергии.

В то же время, ученые отмечают, что нет никаких шансов на повторение 1986 года, когда взрыв и пожар отправили радиоактивное облако на Европу".

Однако, как отмечает Савельев, любая взрывная реакция может привести к обрушению неустойчивых частей старого объекта "Укрытие", заполнив конфайнмент радиоактивной пылью.

Как пишет Science, возобновление реакции деления — не единственная проблема, с которой сталкиваются на ЧАЭС. Под влиянием интенсивной радиации и высокой влажности ГСМ становятся хрупкими, распадаются и порождают еще больше радиоактивной пыли, что затрудняет планы демонтажа объекта "Укрытие".

Отмечается, что изначально известный ГСМ "Слоновая нога" был настолько твердым, что ученым приходилось использовать автомат Калашникова, чтобы отколоть кусочки для анализа.

"Теперь он более или менее имеет консистенцию песка", — говорит Савельев.

Издание отмечает, что Украина давно намерена изъять ГСМ и сохранить их в геологическом хранилище под землей. Но как безопасно достать их из-под "Укрытия" и завалов, пока неизвестно.

Напомним, Чернобыльская зона может стать частью Всемирного наследия ЮНЕСКО.