Своими руками Вину за тяжкие последствия аварии на "Фукусиме" возложили на операторов
В конце прошлой недели появилось сообщение, что власти Японии полностью запретили доступ в 20-километровую зону вокруг аварийной АЭС "Фукусима-1". Кроме того, регулярно публикуются новости об очередном землетрясении в районе станции - пока все они, по счастью, не приводили к новым разрушениям на АЭС. Долговременные последствия от повреждений "Фукусимы" остаются непонятными, но высока вероятность, что они будут весьма и весьма тяжелыми.
Известия с "Фукусимы" вызывают стандартные разговоры об опасности атомной энергетики и непредсказуемости стихии. Однако с момента землетрясения 11 марта накопилось множество данных, которые указывают, что столь тяжкие последствия во многом стали итогом нештатных действий операторов станции, которые сумели превратить аварию, пусть и серьезную, в полноценную катастрофу.
Мнение, что "Фукусима" стала повторением Чернобыля, где взрыв стал следствием того, что персонал станции нарушил регламент (хотя позже эксперты Госатомнадзора СССР внесли в отчет серьезные изменения, частично признав причиной произошедшего конструктивные недостатки реактора), бродит в кругах специалистов уже давно. В пятницу, 23 апреля, такая точка зрения впервые была провозглашена публично - влиятельная газета The Wall Street Journal опубликовала статью, в которой представила итоги собственного расследования произошедшего.
Что произошло
Прежде чем объяснить, почему сотрудники The Wall Street Journal и некоторые специалисты-атомщики считают причиной тяжких последствий аварии нештатные действия сотрудников компании Tokyo Electric Power Company (Tepco), которая управляет работой АЭС "Фукусима-1", необходимо коротко вспомнить, что же именно произошло на станции. Относительно подробное описание печальных событий можно найти, например, здесь, а ниже будет представлена хронология аварии, как она виделась людям, далеким от атомной энергетики.
Разрушительное землетрясение произошло 11 марта 2011 года в 14:46 по местному времени. Его эпицентр находился в океане в 130 километрах к востоку от города Сендай, который расположен на острове Хонсю. Относительно недалеко от Сендая находится префектура Фукусима, где построена АЭС "Фукусима-1", стоящая прямо на побережье. Приблизительно через час после подземных толчков станцию накрыла 14-метровая волна цунами, и почти сразу в СМИ стали появляться сообщения о том, что АЭС повреждена, однако оценить степень этих повреждений по информации из новостных блоков было сложно. Единственное, что было ясно - на "Фукусиме" вышла из строя система охлаждения реакторов и восстановить ее не получается.
Представители Tepco не отрицали, что на станции имеются разрушения, но от четких оценок ситуации воздерживались и исправно докладывали о проведении тех или иных действий. Правительство Японии тактично отмалчивалось. На станции тем временем происходило что-то невнятное, а уже 12 марта на первом энергоблоке АЭС (всего их шесть, но три из них на момент аварии не работали, а в оставшихся трех реакторы были вовремя заглушены) произошел взрыв. Что именно взорвалось, было непонятно, но в Tepco уверяли, что это произошло не в активной зоне реакторов.
За первым взрывом последовало еще несколько - становилось все более очевидным, что ситуация на АЭС как минимум не улучшается. Особенно это впечатление усиливалось при просмотре выложенных на YouTube видеороликов, где хорошо видно, что взрывная волна практически полностью разнесла здания энергоблоков.
Чтобы охладить поврежденные реакторы, сотрудники Tepco, начиная с 12 марта, заливали их морской водой с растворенной борной кислотой (бор хорошо поглощает нейтроны и снижает интенсивность цепной реакции). Как долго придется это делать, оставалось неясным, так как температура внутри реакторов оставалась высокой. Через несколько дней в почве возле АЭС обнаружили плутоний - и этот факт сразу усугубил пессимистические прогнозы на будущее станции. Наиболее вероятным источником плутония могло являться хранилище отработанного топлива в одном из энергоблоков, и появление радиоактивного металла вне станции указывало, что в защитных оболочках блока есть бреши. Впрочем, однозначных выводов на основании имеющихся данных делать было по-прежнему нельзя.
На необходимости постоянно заливать реакторы и появлении вероятной бреши в оболочках станции беды Tepco не закончились - следующей головной болью стала радиоактивная вода. На АЭС "Фукусима" установлены так называемые водо-водяные реакторы, которые перегоняют зараженную воду (и после того, как реактор заглушен, она остается в системе), и главное, энергоблоки ежедневно пополнялись десятками тонн морской воды, которая, смешиваясь с водой из реактора, неизбежно становилась радиоактивной.
Выливаемая на станцию вода скапливалась в гермооболочках под реакторами, и, чтобы продолжить охлаждать реакторы, необходимо было избавляться от уже "использованной" H2O. Единственным местом, куда можно слить тысячи тонн ставшей радиоактивной воды, является океан. Кроме того, туда начала попадать еще более высокорадиоактивная вода, которая просачивалась сквозь трещину в фундаменте второго энергоблока. После долгих усилий специалистам Tepco удалось законопатить брешь, но необходимость спускать огромные объемы "фонящей" воды в океан по-прежнему осталась.
Почему
Как вышло, что атомная станция, которая по всем проектам должна выдерживать не только землетрясение и цунами, но даже прямое попадание бомбы, начала в буквальном смысле трещать по швам? Подозрения, что причина катастрофических по своим масштабам последствий кроется не только и не столько в злонамеренных силах природы, стали появляться у специалистов давно. Первый вопрос, который, по-хорошему, стоило задать еще 40 лет назад, - почему потенциально опасное сооружение построено на самом берегу, причем как раз с той стороны острова Хонсю, куда приходят цунами с океана. Конечно, "Фукусима-1" стоит не прямо у кромки воды, а на скалистом возвышении, но, как показала практика, это не спасло станцию от разрушительного действия цунами.
Второй и остальные вопросы к Tepco стали появляться по мере того, как начали выясняться подробности событий начала марта. Из-за землетрясения оказались выведены из строя линии электропередач, по которым на "Фукусиму" поступает ток - но даже заглушенным реакторам необходимо электричество, так как в них продолжают идти реакции ядерного распада, соответственно, растет температура, и реакторы нужно охлаждать. После того как основной источник электроэнергии был уничтожен, насосы, прокачивающие воду через реакторы, начали питаться от резервных дизель-генераторов.
Они проработали около часа, однако пришедшая волна смыла большую часть их топливных баков в океан (здесь можно задаться вопросом, почему они были так плохо закреплены, хотя Tepco внятно не объясняет, что же именно произошло с генераторами). Взамен потерянных генераторов на станцию доставили новые, однако персонал не смог их запустить - по одной версии, не подошли штепсели, а по другой - не нашлось кабеля нужной длины. Без адекватного охлаждения температура в активной зоне реактора начала повышаться, вода в реакторах начала выкипать, давление расти, а топливные стержни, содержащие оксид урана, грозили вот-вот обнажиться. Такой сценарий практически неминуемо означает необратимые повреждения реакторов и полную нефункциональность станции.
Такой исход - консервация АЭС и прекращение ее работы, разумеется, является нештатной ситуацией, но, тем не менее, она предусмотрена не только в инструкциях по технике безопасности, но и в конструкции станции. На случай чрезмерного повышения давления в реакторных системах на всех АЭС предусмотрены клапаны, позволяющие стравливать пар в атмосферу. Разумеется, выходящий из энергоблоков пар будет содержать радиоактивные частицы, однако открытие клапана позволяет не допустить критического подъема давления.
box#2090283
Персонал "Фукусимы" открыл клапаны только ночью 12 марта, когда давление в реакторной зоне превысило допустимый уровень вдвое (именно об этом писала The Wall Street Journal). До этого пар спускался в защитную оболочку реактора - так называемый контайнмент, который представляет собой огромный котлован под реактором, заключенный в толстую стальную и/или бетонную стену. Именно при выводе пара из контайнмента в атмосферу произошел первый взрыв (в результате взаимодействия перегретого пара с циркониевыми оболочками топливных стержней образуется водород, который, смешиваясь с кислородом воздуха дает взрывоопасную "гремучую смесь"), повредивший сооружения энергоблока и нарушивший "герметичность" станции. В Чернобыле именно взрыв гремучей смеси (по одной из версий) разрушил здание энергоблока и выбросил ядерное топливо наружу - тепловой взрыв атомной природы до этого только разрушил активную зону реактора.
Точные причины промедления в действиях операторов неизвестны. Некоторые эксперты объясняют проволочки общей бюрократизацией японской системы принятия решений и национальными особенностями корпоративной культуры. Но иногда высказывается и более простая версия - сотрудники "Фукусимы" не стали с самого начала выбрасывать радиоактивный пар в атмосферу, чтобы не создавать сильного фона и избежать нареканий в загрязнении окружающей среды. Кроме того, операторы в первые дни пытались сохранить станцию и не допустить разрушения активной зоны реакторов.
Сейчас станцию уже не спасти, и, хуже того, она представляет серьезную опасность для людей и животных. Если бы руководство Tepco осознало ситуацию раньше, то не было бы необходимости заливать энергоблоки водой - контайнмент, в котором находится реактор, необходим как раз на случай серьезных аварий, когда отказывает система охлаждения. В этом случае энергоблок предоставляют самому себе - через какое-то время все топливные стержни расплавляются, но раскаленная радиоактивная смесь остается внутри контайнмента. Образующийся газ стравливают в атмосферу, но так как все топливо остается внутри железобетонного "стакана", загрязнение окружающей среды оказывается незначительным. Станция с неповрежденными оболочками превращается в ядерный могильник, но при этом она, в общем и целом, не опасна для окружающей среды.
“Фукусима” таким чистым могильником стать уже не сможет - в трех энергоблоках повреждены корпуса реакторов, и в одном, по всей вероятности, есть повреждения контайнмента. Так что неадекватные действия персонала привели к тому, что авария переросла в катастрофу и вместо "вещи в себе" на месте поврежденной станции образовался постоянный источник угрозы. События на "Фукусиме", произошедшие точно в годовщину чернобыльской аварии, показали, что вопросы технологической дисциплины, соблюдения регламента безопасности и своевременного информирования о ядерных инцидентах на АЭС по-прежнему актуальны.