До Чернобыльской аварии за плечами атомной энергетики мира уже было четыре тысячи реакторо-лет надежной эксплуатации. При проектировании атомных станций всегда учитывают возможность выхода из строя того или иного элемента оборудования, нарушения в функционировании приборов и ошибочные действия оператора — эти исходные события могут привести к нарушению пределов и условий нормальной эксплуатации. Соответственно им возникли понятия проектной и максимальной проектной аварий. Для подавления аварий в проекте предусматривают технические средства и организационные меры, обеспечивающие безопасность при любом из учитываемых (только учитываемых!) проектом исходных событий.
В июле 1982 года были утверждены и действовали во время чернобыльской аварии “Общие положения обеспечения безопасности атомных станций при проектировании, сооружении и эксплуатации” (ОПБ-82). Там записано: “Атомная станция считается безопасной, если техническими средствами или организационными мерами обеспечивается непревышение установленных доз по внутреннему и внешнему облучению ее персонала и населения и нормативов по содержанию радиоактивных продуктов в окружающей среде при нормальной эксплуатации и проектных авариях”.
Однако те же правила все-таки признают возможность “гипотетической аварии”, для которой проектом не предусмотрены технические меры, способные обеспечивать безопасность атомной станции, а также предупреждать максимально возможный выброс радиоактивных веществ при расплавлении тепловыделяющих элементов и разрушении локализующих систем. Их предупредить должен разработанный и осуществленный на территории данной промышленной площадки и окружающей ее территории особый план мероприятий по защите населения и персонала.
Однако Чернобыльская АЭС не только не вызывала никаких опасений у руководителей отрасли, но даже считалась одной из лучших в стране... И все-таки именно здесь произошла авария. Как это могло случиться?
По мнению отечественных экспертов “дочернобыльского” периода, Чернобыльская АЭС относилась к разряду вполне надежных. Вообще, специалисты в области атомной энергетики утверждали, что серьезная авария на АЭС так же маловероятна, как, например, падение на Землю крупного метеорита. Но серьезная авария на Чернобыльской АЭС произошла в апреле 1986 года, а крупный метеорит упал на территорию ФРГ в начале 1988 года. То и другое — объективная реальность и одинаково маловероятно.
Постепенно, капля за каплей, я набирала информацию из заслуживающих серьезного отношения письменных и устных источников — пыталась понять, что же все-таки произошло и почему именно так, а не иначе. Разумеется, тем же занимались ученые и специалисты. Но я пытаюсь описать историю 30-километровой зоны ЧАЭС как можно полнее, и история возникновения катастрофы здесь — не лишняя.
Из “Акта специального расследования несчастного случая, происшедшего 26.04.86 г. в 1 час 25 минут при аварии на Чернобыльской АЭС”: “По данным администрации Чернобыльской АЭС, работа с персоналом (обучение, проверка знаний, инструктаж по технике безопасности, тренировки и т.п.) проводились на электростанции в полном соответствии с руководящими указаниями по организации работы с персоналом электростанций и сетей, утвержденным Минэнерго СССР”
Мнение американского специалиста-ядерщика доктора Розена: “Советские специалисты в первую очередь опасались аварии типа поломки труб, и в этом отношении реактор был спроектирован вполне надежно”. Правила эксплуатации должны были (подчеркнуто мною Л.К.) не допустить аварии при работе в неустойчивом цикле при небольшой нагрузке. “У них были четкие инструкции, нарушение которых было просто невозможно представить. То, что случилось, — просто невообразимо”.
На атомных станциях, как и в других областях электроэнергетики и вообще в промышленности, постоянно идет научно-исследовательская работа. На электростанциях ее цель — достижение большей надежности и экономичности оборудования. Без научной, исследовательской и экспериментальной работы невозможен научно-технический прогресс. Тем более, что испытывавшийся на ЧАЭС режим предусматривался проектом. На ЧАЭС проверяли все элементы проекта.
Испытывали турбогенератор №6, как говорят специалисты, в режиме совместного выбега с нагрузкой собственных нужд по специальной программе. Если сказать проще, то в случае отключения автономной системы аварийного электропитания, то есть в критических режимах турбогенератор временно должен самостоятельно и автоматически поддерживать аварийное напряжение в электросети системы собственных нужд станции без подачи энергии извне. Вот и хотели проверить, справится генератор с задачей ролью или нет. В конечном итоге эксперимент призван был повысить надежность и безопасность реактора.
Утвердил программу 21.04.1986 г. главный инженер ЧАЭС Н.М. Фомин. Ответственным за проведение испытания он назначил своего заместителя А.С. Дятлова. Руководителем наладчиков был Г.П. Метленко.
В техническом проекте энергоблока говорится, что испытания такого рода и в таком режиме, какие проводили на ЧАЭС — сложны. Никто прежде в нашей стране ими заниматься не хотел. А в Чернобыле взялись.
Это неверно. Использование выбега турбогенератора как фактора повышения надежности его охлаждения использовалось еще на самых первых атомных станциях. Это требование входит в регламент проверок эксплуатационных режимов. И даже на первом блоке Нововоронежской АЭС, в 64-м году, этот режим был как рядовой обязательный режим внедрен и проверялся. Поэтому и на ЧАЭС этот режим решили внедрить, то есть повторяли идею применительно к этой конструкции.
“...A3-5 на четвертом блоке!” — этот автомат-сигнал поднял с постелей руководителей цехов Чернобыльской АЭС. Все происшедшее до включения оператором кнопки “АЗ-5” (аварийной защиты, которая командует специальным комплексом стержней СУЗ — системы управления и защиты реактора) казалось понятным. Об этом рассказывали работавшие в ночную смену. Документы зарегистрировали поведение всех сколько-нибудь значительных элементов оборудования. Кнопка “АЗ-5” призвана автоматически просто останавливать, заглушать реактор, сбрасывая в него все оставшиеся стержни СУЗ. По сути — это команда “стоп”.
Но именно в момент нажатия кнопки “АЗ-5” начал развиваться аварийный процесс. Как именно он развивался? Надо понять психологическую природу процесса, представить его мысленно, как бы проиграть снова. Это необходимо, чтобы понять причину, найти средства, способные стопроцентно исключить вероятность повторения подобной катастрофы.
Персонал ЧАЭС видел, что эксперимент почти выполнен: тепловая мощность реактора — 7%. Турбина остановлена. Теперь, ориентируясь на запас стержней в реакторе, и следовало, как “стоп-краном”, реакцию полностью остановить. Все! Энергоблок останавливался на плановый ремонт.
...Никто в этой смене действительно не смог бы понять, что же все-таки произошло с реактором. Для этого нужен длительный анализ, хотя расчетчики могли и обязаны были учесть подобную ситуацию при проектировании.
Теперь имеет смысл остановиться на конструкции и физической основе атомного реактора типа РБМК.
На любой электростанции электрический ток вырабатывается турбогенератором. Разница в том, какой движитель вращает лопасти или лопатки турбины: вода, сила ветра, горячий пар. На тепловых и атомных станциях — это пар, который нагревается теплом от сгорающего органического топлива или в результате ядерной реакции деления. Можно немало рассказать о преимуществах ядерной энергетики. В данный момент нас интересует ее экономичность, в частности, эффективность использования топлива. Атомный реактор в 1 миллион электрических киловатт занимает объем небольшой жилой комнаты. Перегрузка топлива осуществляется раз в год. Для ТЭС равновеликой мощности в год потребовался бы железнодорожный состав угля из десятков вагонов. Столь велик потенциальный запас энергии атомного ядра. Топливом для АЭС на так называемых медленных, или тепловых, нейтронах (к ним относится и чернобыльский реактор) служат таблетки оксида слабо обогащенного урана (2-4% уран-235) в оболочке из циркониевого сплава — циркония. Для высвобождения атомной энергии необходимо разбить атомное ядро.
