На Чернобыльской АЭС продолжаются и даже ускоряются реакции деления в лаве. Это может стать проблемой в будущем

Несколько недель назад ученые со всего мира отметили важную дату – 35 лет со дня аварии на Чернобыльской АЭС (26 апреля 1986 года). Уже прошло почти 5 лет, как над станцией была надвинута новая защитная конструкция – Новый безопасный конфайнмент (НБК), построенный консорциумом из европейских компаний. Однако до сих пор местные ученые фиксируют опасные явления, которые несут риски в будущем.

Речь идет о продолжающихся реакциях деления в массе расплава. Он образовался, когда после аварии урановые стержни с циркониевыми оболочками вместе с графитовыми управляющими стержнями и песком, которым засыпали активную зону, расплавились и превратились в лаву. Эта лава растеклась по подвальным помещениям реакторного зала и затвердела. По оценкам, в лаве сосредоточено 95% от всего урана, который присутствовал на тот момент на станции.

Спустя год после аварии над четвертым энергоблоком построили саркофаг из стали и бетона (объект «Укрытие»), но он обеспечивал недостаточную защиту – в частности, через него внутрь попадала дождевая вода. Поскольку вода замедляет нейтроны, ее попадание ускоряло деление ядер урана в расплаве. Поэтому из-за сильных дождей в районе станции резко возрастал объем нейтронов. Проблема была настолько серьезной, что в 1990 году ученые обработали реакторный зал раствором нитрата гадолиния (он поглощает нейтроны), а после установили и специальные разбрызгивающие устройства. Но до подвальных помещений нитрат гадолиния не доставал, поэтому эффекта от этого было немного.

В 2106 году над объектом «Укрытие» надвинули Новый безопасный конфайнмент (НБК), строительство которого финансировали европейские страны, и который обошелся в полтора миллиарда евро. НБК не пропускает дождевую воду – поэтому планировалось, что реакции деления замедлятся. Это и произошло в большинстве точек объекта «Укрытие», но не во всех.

Как оказалось, за последние годы объем нейтронов начал расти в помещении 305/2 – там под завалами находится тонна расплава. По данным ученых из Института проблем безопасности АЭС (Киев) застывшее топливо стимулирует расщепление ядер урана под воздействием нейтронов. А поскольку уровень воды уменьшается, деление может ускориться в прогрессии, что приведет к неконтролируемому выбросу энергии.

Конечно, с учетом наличия НБК рисков для окружения станции практически нет – вся радиоактивная пыль в любом случае останется внутри конфайнмента. Однако это сильно повлияет на планы в дальнейшем демонтировать объект «Укрытие» и нейтрализовать оставшееся в расплаве ядерное топливо – если НБК наполнится радиоактивной пылью, сделать это будет невозможно.

Тем временем из-за влажности и высокой радиации сам расплав становится мягче – если раньше отколоть от него кусок для анализов удалось только выстрелом из автомата, то сейчас консистенция расплава начинает напоминать песок. Власти Украины намерены к сентябрю подготовить план по вывозу расплава из объекта «Укрытие» в хранилище радиоактивных отходов. Но пока это кажется маловероятным – учитывая, что процессы деления в топливе продолжаются.