Під зруйнованим четвертим реактором фіксується збільшення щільності потоку нейтронів. Вчені кажуть, що ядерну реакцію провокує… вода.

На Чорнобильській атомній електростанції зафіксовано тління мас ядерного палива у зруйнованому реакторі. Вчені повідомляють, що процес почався в уранових паливних масах, похованих глибоко всередині реактора, а також не виключають можливість аварії. Вони (ці реакції) «жевріють» там, немов «вугілля у барбекю», пише науковий журнал Science. «Це нагадує нам про те, що проблема не вирішена, а лише стабілізована», – наголошує хімік-ядерник з Університету Шеффілда Ніл Хаят.

Отже, що відомо? Чи є підстави говорити про нову загрозу?

Укрінформ вирішив це з’ясувати.

Що ж до цього призвело та наскільки все небезпечно?

Під час аварії 1986 року частина активної зони реактора розплавилася – разом з урановими паливними стрижнями, їх цирконієвої оболонкою, графітовими стрижнями та іншими матеріалами, зокрема із піском, яким гасили пожежу. Усе це перетворилося на лаву, яка затекла в підвали і там затверділа. У цю суміш входять близько 170 тонн урану (~95% вихідного палива реактора).

З часом туди почала просочуватися вода. Ймовірно, вона і стала каталізатором, який запустив реакції. Вода уповільнює нейтрони, збільшуючи їхні шанси розщепити ядра урану.

До накопичення вологи під реактором призвели два фактори.

Перший – ґрунтові води. Підняття води спровокувала спеціальна стіна в ґрунті – це двокілометрова споруда, що йде на глибину 40−60 метрів. Цю стіну побудували для того, щоб радіоактивна вода не витекла в річку Прип’ять. Враховуючи те, що вода не мала витоку, вона підіймалася, затоплюючи підвали.

Другим фактором стали дощі. Об’єкт «Укриття», який в народі полюбляють називати «саркофаг», протікав, тому вода постійно просочувалася всередину. Через її постійну взаємодію з паливовмісними матеріалами, які були під реактором, в підвальних приміщеннях ЧАЕС з’явилися відразу кілька кімнат, заповнених водою з радіонуклідами.

Однією з найпроблемніших зон є приміщення під номером 305/2. Рівні радіації, які виходять від нього, не дозволяють встановити там датчики. Нітрат гадолінію, який вчені використовували для поглинання нейтронів і придушення реакцій поділу, розпорошити там теж неможливо, оскільки приміщення завалене уламками.

Сергій Паскевич

«Фахівці Інституту проблем безпеки АЕС ще в 2015 році висловили наукову гіпотезу, яка передбачала збільшення щільності потоку нейтронів внаслідок можливості потрапляння атмосферних опадів всередину об’єкту «Укриття» (ОУ) після встановлення у 2019 році НБК «Арка» (нового «саркофагу») в проектне положення», – коментує Укрінформу заступник директора з наукової роботи Інституту проблем безпеки АЕС Сергій Паскевич.

За його словами, ця наукова гіпотеза передбачає, що в підреакторному приміщенні 305/2 існують два перезволожені скупчення ПВМ (паливовмісних матеріалів) із підвищеною концентрацією матеріалів, що діляться.

«На основі аналізу результатів експериментально-розрахункових робіт потенційно найбільш небезпечним є «південне» скупчення ядерно-небезпечних матеріалів, що діляться (ЯНМД), яке було епіцентром формування і розтікання лавоподібних ПВМ. Скупчення ПВМ в цьому приміщені, за нашими даними, може мати двошарову пористу структуру: верхній шар – чорні лавоподібні ПВМ, а нижній шар – потенційно критична композиція з високою концентрацією ЯНМД», – додає науковець.

До установлення «Арки» в проектне положення паливовмісні матеріали (ПВМ) були повністю перезволожені, і динаміка щільності потоку нейтронів утримувалася в межах сезонних трендів за рахунок регулярних надходжень вологи від атмосферних опадів та конденсату. Тобто, каже Паскевич, не спостерігались потенційно небезпечні зміни рівня: «Після установки НБК в проектне положення в результаті виключення надходження атмосферних опадів всередину об’єкту «Укриття», через випаровування, почався процес втрати вологи пористою структурою лавоподібних ПВМ, що і призвело до зростання щільності потоку нейтронів».

Станом на зараз, заспокоює фахівець, це зростання не перевищує встановлених меж безпеки, які контролюються за допомогою штатної системи контролю ядерної безпеки (СКЯБ ІАСК).

На цьому також наголошує уже згаданий британський науковець Ніл Хаят, який каже, що йдеться про «дуже низькі показники поділу». За його оцінками, немає підстав очікувати несподіваного викиду ядерної енергії або вибуху зразка 1986 року. «Ми вже бачили подібне із залишками палива. Базова швидкість нейтронів зростала, стабілізувалась і зменшувалась. Це те, на що ми наразі сподіваємось», – цитує його науковий журнал Science.

На те, що ситуація стабілізується сама по собі, сподіваються й українські науковці, але, водночас, усе ж акцентують увагу на необхідності поглибленого дослідження стану ПВМ та вивченні факторів, що впливають на стан ядерної безпеки об’єкта «Укриття».

Що робити, аби уникнути небезпечних сценаріїв?

Експертний комітет має визначити наскільки стабільною є ситуація на Чорнобильській АЕС. Зараз необхідний ретельний моніторинг, але наразі немає підстав говорити про можливість нової аварії. Про це заявив голова Комітету з питань екологічної політики та природокористування, депутат фракції «Слуга народу» Олег Бондаренко: «Ми стежимо за ситуацією, і на наступному тижні збираємо комітет з усіма експертами, щоб розібратися в ситуації і встановити додатковий контроль над цими процесами».

А поки що… Молодший науковий співробітник Інституту проблем безпеки АЕС Анатолій Дорошенко не виключає, що необхідно буде вдатися до буріння, щоб дістатися до ядерного пального та обприскати його нітратом гадолінію. Це, своєю чергою, призведе до «всмоктування нейтронів» і припинення реакцій поділу.

Його колега Максим Савельєв, вважає, що наразі важко оцінити серйозність ситуації – для цього необхідні дані нейтронних датчиків: «Ми маємо лише припущення. Але ми не можемо виключити можливість нещасного випадку».

З огляду на випромінювання, пан Савельєв пропонує застосувати роботів для отримання температурних показників і зразків із небезпечної зони, щоб мати чіткішу картину того, що там відбувається.

Сергій Паскевич, доповнюючи колег, каже, що їхнім інститутом було розроблено низку роботів, як от роботи-розвідники або роботи, які за допомогою спеціальної бурової установки висвердлювали паливовмісні матеріали, а потім їх упаковували й вивозили. «Ми думали, що розробимо цілу лінійку роботів і вони виконуватимуть роботи для перетворення об’єкта «Укриття» в екологічно-безпечну систему – розповідає науковець. – Але для цього були потрібні відповідні ресурси, в тому числі й фінансові. Так воно й усе затягнулося. Теоретично ми постійно розробляємо нові підходи і принципи, але щоб практично…»

Він каже, що ЧАЕС має в розпорядженні мобільного робота Pioneer, який спеціально був створений в США NASA для об’єкта «Укриття». «Зараз ми оцінюємо, як можемо його адаптувати для наших потреб», – підсумував Паскевич.

 

Автор: Мирослав Ліскович, Київ

Джерело: «Укрінформ» (https://www.ukrinform.ua/rubric-society/3244222-na-caes-vidnovilisa-aderni-procesi-kazut-so-nebezpeki-nemae.html)