«Ситуация очень серьезная»: чем грозит возможная авария на Запорожской АЭС

Запорожская атомная электростанция – крупнейшая в Европе, состоит из шести энергоблоков. Какова вероятность того, что повреждение хотя бы одного может привести к экологической катастрофе, равной событиям 1986 года в Чернобыле? На этот и другие вопросы корреспондента «Милосердия.ru» ответил Дмитрий Горчаков, физик-ядерщик, популяризатор науки

– В теории возможна ли ситуация, когда шальной снаряд попадает в ЗАЭС, повреждает реактор и приводит к освобождению большой дозы радиации?

– Конечно, ничего исключать нельзя. Но попадание одного снаряда, который мог бы привести к такому повреждению, практически невозможно. Атомная станция – это огромное сооружение. На ее территории находятся сотни объектов и зданий. В том числе, собственно, ядерные реакторы, ядерное топливо, которые расположены в реакторных отделениях – их на Запорожской АЭС шесть. В радиационном и ядерном смысле это самые опасные места станции. Но они поэтому и защищены лучше всего.

Во-первых, у реакторов сама по себе прочная конструкция, которая выдерживает огромное рабочее давление и температуру, толщина стального корпуса реактора около 20 см. Кроме того, реакторы спрятаны глубоко внутри сооружений станций. Все реакторные отделения каждого из шести энергоблоков закрыты толстостенным железобетонным контейнментом, это защитная оболочка толщиной более метра.

Конечно, эта оболочка совершенно не рассчитана на военные действия. Это мирный гражданский объект. Ее назначение – предотвращение выхода радиации в окружающую среду в случае аварии на самой станции.

Как я сказал, внутри реактора вода под огромным давлением, более 150 атмосфер. И если что-то пойдет не так и это огромное давление вырвется наружу, то бетонная защитная оболочка рассчитана на то, чтобы удержать содержимое реактора, радиацию и пары под огромным давлением внутри.

Безусловно, бетонная конструкция также защищает и от внешних воздействий. От урагана, смерча, грозы, снега, дождя – все это ей не страшно. Сложно представить ураган, который сможет ее сломать.

Она рассчитана даже на падение небольших легкомоторных самолетов. Масса того, что теоретически может упасть на ЗАЭС, – около 5–6 тонн. На ЗАЭС стоят реакторы ВВЭР-1000 серии В-320, это массовый проект АЭС конца 1970-х годов, они построены в начале 1980-х и позже.

Более современные АЭС, особенно те, что стоят сейчас в России и Турции, уже могут выдержать даже падение крупного пассажирского самолета, так как там уже двойная бетонная оболочка большей толщины.

Однако все перечисленное не касается какого-то целенаправленного обстрела и военного нападения. На это АЭС, как и любой гражданский объект, не рассчитаны. Легкое огнестрельное оружие АЭС не страшно, но авиабомбы или ракетные артиллерийские системы потенциально могут разрушить, образовать трещину или пробоину в этой бетонной защитной оболочке.

Случайное попадание может частично разрушить эту оболочку. Но само по себе это еще не приведет к ядерной аварии, поскольку непосредственно реактор и оборудование первого контура станции находятся в глубине реакторного отделения, под бетонными перекрытиями и внутри глубокого и относительно узкого бассейна с водой.

И с поврежденной целостностью оболочки реактор в принципе работать может, потому что оболочка нужна для того, чтобы предотвратить выход радиации наружу в случае аварии реактора. Если он сам не поврежден, то никакой ядерной аварии не будет.

ЧП и выход радиации возможны только в случае маловероятного сочетания факторов: целенаправленной стрельбы для того, чтобы разрушить и бетонную оболочку, и затем в результате прицельного обстрела в образовавшийся пролом бить и по самому реактору. В результате случайного попадания одного снаряда это маловероятно.

Но и в этом случае ядерного взрыва не будет, АЭС в принципе не может взорваться как атомная бомба.

При этом последствия аварии сильно зависят от состояния реактора в момент аварии и от действия сотрудников. В случае угрозы нарушения нормальной работы энергоблока реактор будет заглушен или персоналом, или действием автоматики, что уже снизит потенциальный ущерб от аварии.

«Все зависит от случая»

Коллаж. АЭС

– В случае, если будет нарушена герметичность реактора, что произойдет?

– Произойдет выброс воды и пара под огромным давлением – такой паровой взрыв. Если будет поврежден сам реактор, то может быть выброшено ядерное топливо, но в целом последствия аварии будут зависеть от множества факторов, от того, какой будет взрыв, вызвавший повреждения, какие погодные условия и т. п.

Улететь далеко с выбросом могут и газообразные радиоактивные элементы. Например, йод-131 или цезий в виде аэрозолей. Но тот же йод – короткоживущий элемент, его период полураспада чуть более восьми дней, и многое зависит от того, работал реактор в момент аварии или был заглушен какое-то время назад.

Например, сейчас (интервью опубликовано 23 августа 2022 года. – Ред.) из шести энергоблоков ЗАЭС три уже остановлены минимум недели или месяцы. То есть из них 131-йод уже не выйдет, потому что он давно распался. А если реактор работает, то в нем постоянно нарабатывается новый йод из-за делений урана. Но есть более долгоживущие изотопы, как цезий-137 с периодом полураспада 30 лет. В Чернобыле он был одним из наиболее значимых элементов, определявших загрязнение территории. Однако насколько далеко и как много его может улететь в результате аварии – тут очень широкий диапазон возможных последствий, потому что это зависит от многих факторов.

Во время чернобыльской катастрофы цезий улетел довольно далеко, облако действительно накрыло всю Европу, но тут важны цифры: он улетел, но чем дальше, тем в меньших концентрациях он выпадал. Могу сказать, что его следы можно найти и в моем родном Екатеринбурге, за тысячи километров, но лишь с достаточно чувствительными приборами.

С точки зрения опасности для человеческого организма то, что улетело на расстояние далее нескольких десятков километров, чаще всего уже не представляет серьезной угрозы для здоровья.

Что еще может улететь в случае взрыва на ЗАЭС? Например, фрагменты топлива, если будет выброс из самого реактора, но это уже довольно тяжелые куски и фрагменты. И если такая ситуация станет реальной, то, скорее всего, дальше самой площадки станции и прилегающих районов они не улетят.

То же касается и возможных повреждений не реакторных отделений, а площадки хранения отработавшего топлива, которое есть на станции. Там топливо хранится в мощных бетонных контейнерах Holtec, это американская технология и подход, на который перешла Украина после отказа отправлять топливо на переработку в Россию. Количество радиоактивных материалов на этой площадке, наверное, даже больше, чем в самих энергоблоках АЭС, но в нем нет летучего йода, а также нет внутреннего давления, как в реакторах, которое может способствовать большему выбросу.

Так что, несмотря на то, что само это топливо очень опасно и радиоактивно, потенциальный обстрел и разрушение контейнеров скорее грозит лишь локальным загрязнением промплощадки АЭС и угрожает персоналу станции и находящимся там людям.

Все боятся второго Чернобыля, но мне кажется, это невозможно по причине того, что у чернобыльских реакторов РБМК не было защитной оболочки. У ВВЭР-1000 на ЗАЭС защитные оболочки есть, да и сама конструкция реактора другая, более защищенная и компактная. И к тому же в данном случае риск связан с возможным случайным или даже целенаправленным воздействием снаружи.

В Чернобыле взрыв был изнутри, на выброс. Очень сложно, если не невозможно, вызвать такой выброс ударом извне. Даже если заминировать сам реактор изнутри, столько взрывчатки под ним просто негде разместить, а довести его до взрыва с пульта управления нельзя. По крайней мере, такие попытки будут однозначно зафиксированы и на провокацию их уже невозможно списать.

Тем не менее это не повод расслабляться, ситуация опасная, и любая авария на Запорожской АЭС недопустима, независимо от того, преувеличиваем мы ее потенциальный масштаб или преуменьшаем в наших оценках.

– В случае, если авария на ЗАЭС произойдет, по силе воздействия взрыв будет ближе к Фукусиме или к Чернобылю?

– Ядерный взрыв, как я уже говорил, в принципе там не возможен. Его не было ни в Чернобыле, ни тем более в Фукусиме. Но если мы говорим о какой-то возможной схожести, то потенциальная авария может быть ближе к сценарию Фукусимы, чем Чернобыля. Не по воздействию и последствиям, а по сценарию протекания аварии и ее причин.

Повторю, атомная станция – это большое сооружение. Там кроме реакторных отделений есть много других вспомогательных сооружений и зданий, гораздо менее защищенных, но занимающих большую площадь. В большинстве из них нет никакой радиации и радиоактивных материалов. Но это вспомогательные сооружения, которые нужны для нормальной работы станции.

И если мы говорим, что идут какие-то случайные обстрелы, то в силу площади этих объектов в них проще попасть. Их повреждение не вызовет напрямую аварию, но может нарушить нормальную работу станции. И такие случаи уже были – в ЗАЭС попадали и обрывали ЛЭП, азотно-кислородную станцию. Повреждения этих объектов не могут напрямую вызвать выброс радиации, но в худшем случае может быть нарушена система охлаждения атомного блока.

Даже если персонал или автоматика глушит реактор, то топливо все равно нужно охлаждать. Для этого требуется довольно долгое время – речь идет даже не о днях, а о неделях или месяцах. Чем больше времени прошло с момента остановки реактора, тем меньше энергии выделяется, но топливо все равно продолжает греться за счет распада накопленных в нем радиоактивных элементов.

Худший вариант – если нарушится энергоснабжение станции, будет ее отключение от внешних сетей из-за обрыва линий электропередачи, поскольку для охлаждения топлива нужна энергия для работы насосов.

На этот случай у АЭС есть резервные дизельные генераторы. Но если вдруг они тоже выйдут из строя, возникнет сценарий, который реализовался на Фукусиме. Тогда можно говорить, что это будет сильная авария, но не по последствиям, а именно по сценарию.

На Фукусиме случилась похожая история из-за землетрясения и цунами. Обесточилась станция, а потом волна цунами затопила резервные дизель-генераторы. Реакторы автоматически заглушились, но топливо продолжало греться. В результате перегрева и химической реакции оболочек топлива с водой стал выделяться водород, что привело к взрывам на трех блоках АЭС Фукусима.

На Запорожской АЭС, если не ошибаюсь, на этот случай есть рекомбинаторы водорода, которые в таком сценарии не допустят образования высоких концентраций водорода. Им не нужна энергия для работы, так что водородные взрывы тоже маловероятны.

При дальнейшем нагреве топлива оно начинает разрушаться и плавиться, из него начинают выделяться радиоактивные элементы. В Фукусиме это привело к проплавлению корпусов реакторов, выходу радиации за пределы реакторных отделений и загрязнению воды, которой пытались охлаждать реакторы уже даже после подключения внешнего электропитания. И такой сценарий возможен на Запорожской АЭС.

Речь не идет о взрыве, как в Чернобыле, но возможно нарушение систем жизнеобеспечения и перегрев топлива, и тогда оно начнет плавиться, потенциально может выйти за пределы реакторных отделений и загрязнить грунтовые или поверхностные воды.

В случае Фукусимы основное загрязнение вымывалось в океан. В случае Запорожской АЭС, которая стоит на берегу Днепра, возможно загрязнение речной системы и далее акватории Черного моря. Но опять же масштаб, серьезность последствий и уровни загрязнения будут зависеть от многих факторов, о которых пока можно лишь фантазировать.

Такой сценарий возможен, но должно произойти сочетание очень многих факторов, чтобы довести до такого развития событий. Авария будет развиваться на протяжении нескольких дней. Перегрев не происходит одномоментно, и в этой ситуации у персонала и контролирующих станцию сторон будет время для того, чтобы успеть отреагировать.

«Проблему можно локализовать»

Коллаж. АЭС

– Есть ли какие-то утвержденные алгоритмы действий для таких ситуаций?

– В конструкции такого сложного объекта, как атомная станция, изначально предусмотрено, что любое оборудование может отказать. Это подход примерно как в авиации, где цена ошибки или отказа очень высока. Для этого проектировщики продумывают разные системы, которые дублируют друг друга на случаи отказов, работают параллельно и могут выполнять несколько функций в разных сценариях.

Например, если отказывает внешнее электроснабжение, которое само по себе состоит не из одной, а из нескольких линий, то подключается резервное питание дизель-генераторов. Генераторов на этот случай много. Поврежденную ЛЭП в это время чинят. И, насколько я понимаю, именно так сейчас и делают: поврежденные ЛЭП максимально быстро восстанавливают.

Когда на Чернобыльской АЭС этой весной был обрыв ЛЭП и ее обесточивание, работали дизель-генераторы. Там тоже хранится старое топливо, оно не такое активное, но его тоже нужно охлаждать.

Однако какие риски на ЗАЭС? Генераторы могут отказать, но на шести блоках их много, их можно переподключать. Если генераторы работают долго, то у них просто может кончиться топливо, поэтому его нужно постоянно подвозить, хорошо, что военная техника работает именно на дизельном топливе.

Так что вариантов реагирования много, комбинаций того, как реагировать, тоже очень много. Грамотный персонал, если ему помогают, а не мешают, вполне может сделать все, чтобы не довести ситуацию до аварии, они этому обучены, поэтому потенциальную и наиболее вероятную проблему обстрелов можно устранить и локализовать.

Насколько я понимаю, сейчас ЗАЭС и живет в таком режиме. Вспомогательные системы выходят из строя, их восстанавливают, они дублируются, и все это продолжает как-то работать, потому что из шести блоков три продолжают вырабатывать электроэнергию. Один не так давно останавливал работу, но это тоже сценарий реагирования на какие-то внешние воздействия. Повредилась вспомогательная система, автоматика блок остановила, и пока сотрудники его не восстановят, они его не запустят.

– Есть эксперты, которые уверены, что в случае аварии радиационное облако накроет всю Европу и часть России до Урала. Это действительно так?

– Я бы сказал, что подобные высказывания требуют серьезных уточнений и пояснений, потому что без них они больше похожи на манипуляцию. Эксперты, может, и дают нужные пояснения, но в СМИ часто их упускают, зато ставят в заголовки наиболее пугающие фразы. Надо понимать эти условия.

Во-первых, предполагать и фантазировать можно бесконечно, но при этом нужно адекватно оценивать вероятность этого события и что имеется в виду под аварией, о которой говорят эксперты. Многие вещи возможны, но маловероятны.

Например, когда в СМИ иногда пишут про шесть возможных Чернобылей, имея в виду, что на ЗАЭС шесть энергоблоков, то надо понимать, что одновременно повредить сразу шесть энергоблоков, пробить их оболочки и вызвать взрывы вообще невероятно. Не говоря уже о том, что даже если один из них подвергается даже целенаправленному обстрелу, то, как я объяснял выше, это все равно не масштаб и не сценарий Чернобыля.

С другой стороны, в случае аварии, на энергоблоке выброс радиации возможен и облако, действительно, может улететь далеко. Но здесь важны цифры. Важно понимать, насколько велика опасность.

Чаще всего люди в этом совершенно не разбираются, нередко различные организации и эксперты любят такими вещами манипулировать и пугать, показывать разные карты моделирований и распространений облака выброса, не обращая внимания на цифры загрязнений, а они зачастую вдали от точки выброса быстро снижаются до уровня фоновых.

Я уже приводил пример облака выброса от Чернобыля, следы которого можно при желании и на Урале найти, что мои коллеги-специалисты из Академии наук в свое время и делали.

Люди боятся радиации, любого ее уровня и количества, но радиация – это не изобретение человека, это природное явление. Радиация вокруг нас 24 часа в сутки, она есть у нас в организме с самого рождения и даже зачатия.

Когда говорят, что улетит облако и поэтому всем станет плохо, нужно понимать, о каких радионуклидах идет речь, о каких уровнях концентраций идет речь и какие дозы могут получить люди.

В результате аварии на Фукусиме, например, вообще никто не погиб от облучения, а уровни доз, полученных населением, многократно ниже того, что люди получают от природной радиации. Эвакуация зачастую бывает опаснее самой радиации, из-за которой людей эвакуируют.

Но повторю, что это не повод расслабляться, ситуация очень серьезная. Я бы даже сказал беспрецедентная. Любая авария на Запорожской АЭС недопустима, потому что как минимум персонал станции находится под угрозой. Любые боевые действия вокруг ЗАЭС и других атомных объектов должны быть немедленно прекращены и не допускаться в будущем.

Коллажи Дмитрия Петрова

Мы просим подписаться на небольшой, но регулярный платеж в пользу нашего сайта. Милосердие.ru работает благодаря добровольным пожертвованиям наших читателей. На командировки, съемки, зарплаты редакторов, журналистов и техническую поддержку сайта нужны средства.

Читайте наши новости в Телеграме

Подписаться

Для улучшения работы сайта мы используем куки! Что это значит?