Первые шаги! Новости Объявления Каталог сайтов Справка(FAQ) Гостевая книга Наши кнопки[в разработке] Правила форума Тени Чернобыля Чистое Небо Зов Припяти STALKER 2 Stalker-Online Группировки Скрипты для ucoz Технический форум Наш Сайт/Форум GSC История создания Поиск юзеров Награды сайта Вступление в группировки Скриншоты Обои и календари Работы художников Модификации Разное Основные статьи Рецензии Интервью Чернобыль Книги и рассказы Модификации ТЧ Модификации ЧН Модификации ЗП Видео-ролики Билды Программы Книги Мини-чат Для добавления необходима авторизация Статистика [Посетители] Опрос Часто ли вы заходите на наш сайт с мобильного устройства? Да, часто посещаю сайт с PDA Да, регулярно захожу с телефона Иногда захожу с PDA Пару раз пробовал с телефона Нет нужды По-моему это бред! Результаты · Архив опросов Всего ответов: 42 [ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск] [Главная] Статистика пользователей DOC_VENOM gman ]]DIESEL[[ Отшельник PAINTER ORFEI Курочка ^^sewen^^ Unshastik Nike2061 7up ]]DIESEL[[ PAINTER DOC_VENOM Unshastik Терминатор gman ORFEI efrem Rudikow Unshastik DOC_VENOM ORFEI ^^sewen^^ strelok-3 Отшельник VINTOREZ ПРИМАТ terminator TVSTALKER DOC_VENOM ^^sewen^^ Byurrer gman Отшельник Unshastik lazzy NIKOS_MAN Диабло[eternity] hanter startsmart DoG danbdan DOC_VENOM Aninew Отшельник ^^sewen^^ gman tubaretka2012 ]]DIESEL[[ · Шаблоны сталкер · Скрипты сталкер · Графика сталкер [Мой Кабинет] Страница 1 из 1 1 Форум » Зона Отчуждения » Все о Чернобыле » Апрель 1986 года (Авария на ЧАЭС: версии и мнения) Апрель 1986 года ________________________________________________________________________________________________________ gman Дата: Среда, 15.12.2010, 20:56 | Сообщение # 1 S.T.A.L.K.E.R. Группа: Заблокированные Сообщений: 277 Статус: Предпосылки Авария на энергоблоке № 4 Чернобыльской АЭС произошла 26 апреля 1986 года в 01 ч. 23 мин. 40 с. (время московское) в ходе проведения проектных испытаний одной из систем обеспечения безопасности. Данная система безопасности предусматривала использование механической энергии вращения останавливающихся турбогенераторов (так называемого выбега) для выработки электроэнергии в условиях наложения двух аварийных ситуаций. Одна из них - полная потеря электроснабжения АЭС, в том числе главных циркуляционных насосов (ГЦН) и насосов системы аварийного охлаждения реактора (САОР); другая - максимальная проектная авария (МПА), в качестве которой в проекте рассматривается разрыв трубопровода большого диаметра циркуляционного контура реактора. Проектом предусматривалось, что при отключении внешнего электропитания электроэнергия, вырабатываемая турбогенераторами за счет выбега, подается для запусков насосов, входящих в САОР, что обеспечило бы гарантированное охлаждение реактора. Предложение об использовании выбега ТГ исходило в 1976 году от главного конструктора реактора РБМК. Эта концепция была признана и включена в проекты строительства АЭС с реакторами такого типа. Однако энергоблок № 4 ЧАЭС, как и другие энергоблоки с РБМК, был принят в эксплуатацию без опробования этого режима, хотя такие испытания должны быть составной частью предэксплуатационных испытаний основных проектных режимов энергоблока. Кроме Чернобыльской, ни на одной АЭС с реакторами РБМК – 1000 после ввода их в эксплуатацию, проектные испытания по использованию выбега ТГ не проводились. Такие испытания были проведены на энергоблоке № 3 Чернобыльской АЭС в 1982 г. Они показали, что требования по характеристикам электрического тока, вырабатываемого за счет выбега ТГ, в течение заданного времени не выдерживались и необходима доработка системы регулирования возбуждения ТГ. Программами испытаний 1982-1984 гг. предусматривалось подключение к выбегающему ТГ по одному ГЦН каждой из двух петель циркуляции реактора, а программами 1985 г. и апреля 1986 г. - по два ГЦН. При этом моделирование аварийной ситуации предусматривалось при отключенной ручными задвижками САОР. Испытание на 4-м энергоблоке было намечено провести днем 25 апреля 1986г. при тепловой мощности реактора 700 МВт, после чего реактор планировалось остановить для проведения плановых ремонтных работ. Следует отметить, что программа испытаний соответствовала действовавшим на тот момент требованиям . Таким образом, испытания должны были проводиться в режиме пониженной мощности, для которого характерны повышенный, относительно номинального, расход теплоносителя через реактор, незначительный недогрев теплоносителей до температуры кипения на входе в активную зону и минимальное паросодержание. Эти факторы оказали прямое влияние на масштаб аварии. Хронология аварии 25 апреля 01.06. Начало снижения мощности энергоблока (оперативный запас реактивности равен 31 стержню). 03.47. Тепловая мощность реактора снижена и застабилизирована на уровне 50 % (1600 МВт). 07.10. ОЗР равен 13,2 стержня. 13.05. Отключен от сети ТГ-7 (первый из двух ТГ, входящих в состав энергоблока) 14.00. САОР отключена от контура циркуляции. Отсрочка выполнения программы испытаний по требованию диспетчера Киевэнерго (САОР в работу введена не была, реактор продолжал работать на тепловой мощности 1600 МВт). 15.20 - 23.10. Начата подготовка энергоблока к проведению испытаний. Продолжено снижение мощности энергоблока. Тепловая мощность реактора снижена до 720 МВт, равномерная разгрузка энергоблока продолжается. Происходит смена оперативного персонала управления реактором. 26 апреля 00.28. При тепловой мощности реактора около 500 МВт в процессе перехода с системы локального регулирования мощности на автоматический регулятор мощности основного диапазона было допущено не предусмотренное программой снижение тепловой мощности приблизительно до 30 МВт. Начат подъем мощности. 00.39.32' - 00.43.35'. Персонал в соответствии с регламентом испытаний заблокировал сигнал аварийной защиты по останову двух ТГ 00.41 - 01.16. Отключение от сети ТГ-8 для снятия вибрационных характеристик на холостом ходу (второй ТГ, входящий в состав энергоблока) 01.03. Тепловая мощность реактора поднята до 200 МВт и застабилизирована (испытание было решено проводить на этой мощности) 01.03. В дополнение к работающим шести ГЦН включен в работу седьмой ГЦН 01.07. Включен в работу восьмой ГЦН (последний из обеспечивающих циркуляцию в реакторе). 01.09. Резко снижен расход воды до 90 т/ч по правой стороне и до 180 т/ч по левой при общем расходе по контуру 5600-5800 т/ч. В результате температура на всосе ГЦН состьавила 280 градусов по Цельсию. 01.22.30'. Системой "Скала" произведена запись параметров реактора на магнитную ленту. 01.23.04'. Начало испытаний. На ТГ-8 закрыты стопорно-регулирующие клапаны турбины, начался выбег четырех ГЦН 01.23.10'. Нажата кнопка МПА, специально смонтированная для проведения испытаний с целью имитации сигнала МПА 01.23.40'. Нажата кнопка АЗ-5 аварийной защиты реактора, стержни аварийной защиты начали движение в активную зону 01.23.43'. Появились аварийные сигналы по периоду разгона , а также по превышению мощности реактора 01.23.46'. Отключена первая пара "выбегающих" ГЦН 01.23.46,5'. Отключена вторая пара "выбегающих" ГЦН 01.23.47'. Резкое (на 40 процентов) снижение расходов ГЦН, не участвующих в выбеге, и недостоверное показание расходов ГЦН, участвующих в выбеге, резкое увеличение давления и подъем уровня в барабанах-сепараторах; сигналы "Неисправность измерительной части" в обоих автоматических регуляторах основного диапазона (1АР, 2АР) 01.23.48'. Восстановление расходов на ГЦН, не участвующих в выбеге, до значений, близких к исходным; на выбегающих ГЦН левой стороны восстановление расходов на 15% ниже исходного; на выбегающих ГЦН правой стороны восстановление расходов на 10 % ниже от исходного для ГЦН-24 и "недостоверность" для ГЦН-23; дальнейший рост давления и уровня в барабанах - сепараторах; срабатывание быстродействующих редукционных устройств сброса пара в конденсатор турбины 01.23.49'. Сигнал аварийной защиты "Повышение давления в реакторном пространстве (разрыв технологического канала)"; сигнал "Нет напряжения=48В" (снято питание с муфт сервоприводов стержней системы управления и защиты реактора; сигналы "Неисправность исполнительной части автоматических регуляторов 1АР, 2АР" 01.24. (Из записи в оперативном журнале старшего инженера управления реактором). "Сильные удары, стержни системы управления и защиты остановились, не дойдя до нижних концевиков. Выведен ключ питания муфт". По свидетельствам очевидцев, в это время произошло два мощных взрыва с разрушением части реакторного блока и машинного зала, на энергоблоке № 4 ЧАЭС возник пожар. К 15 ч. 26 апреля 1986г. было достоверно установлено, что реактор разрушен, а из его развала в атмосферу поступают огромные количества радиоактивных веществ. Версии аварии За прошедшее десятилетие были сделаны многочисленные попытки разобраться с сущностью Чернобыльской аварии и причинами, приведшими к ней. Законченной и экспериментально подтвержденной версии Чернобыльской аварии до настоящего времени не создано. Версии возникновения и развития аварии. Объективное изучение событий, связанных с возникновением и развитием аварии на 4-м энергоблоке Чернобыльской АЭС, началось 27-28 апреля 1986г., когда специалистам стала доступна информация об основных параметрах работы 4-го энергоблока перед аварией и в ее первой фазе, зарегистрированная системами измерения до момента их разрушения. Версия Межведомственной комиссии Версия, разработанная на месте происшествия, состояла в том, что авария произошла вследствие запаривания технологических каналов активной зоны из-за срыва циркуляции в контуре МПЦ. Срыв циркуляции произошел из-за несоответствия расхода питательной воды и расхода теплоносителя в контуре МПЦ. Последующий углубленный анализ теплогидравлического режима работы ГЦН, выполненный в конце мая 1986 года разработчиком ГЦН, не подтвердил предположения о срыве и кавитации ГЦН. Было установлено, что наименьший запас до кавитации имел место за 40 секунд до аварии, но был выше того, при котором мог произойти срыв ГЦН. Версия Минэнерго СССР на основе расчетов ВНИИАЭС В конце мая 1986 г. после изучения имевшихся данных и проведения расчетов во Всесоюзном НИИ атомных электростанций (ВНИИАЭС) группа специалистов Минэнерго СССР сделала дополнения к акту, в котором причинами аварии были названы: - принципиально неверная конструкция стержней СУЗ - положительный паровой и быстрый мощностной коэффициент реактивности - большой расход теплоносителя при малом расходе питательной воды - нарушение персоналом регламентного значения оперативного запаса реактивности (ОЗР), малый уровень мощности - недостаточность средств защиты и оперативной информации для персонала - отсутствие указаний в проекте и технологическом регламенте об опасности нарушения установленного уровня ОЗР. Версия Межведомственного НТС. На заседаниях Межведомственного научно-технического совета (НТС), проведенных 02.06.86 и 17.06.86 , результатам расчетов ВНИИАЭС, продемонстрировавшим, что недостатки конструкции реактора в значительной мере явились причиной катастрофы, не было уделено серьезного внимания. По существу, все причины аварии были сведены исключительно к ошибкам в действиях персонала. Версия экспертов СССР к сессии МАГАТЭ В июле 1986 г. в ходе подготовки к специальной сессии МАГАТЭ был выполнен первый расчетный анализ аварии на упрощенной схеме модели. В докладе, предоставленном советскими экспертами на этой сессии в августе 1986 г., первопричиной аварии было названо "крайне маловероятное сочетание нарушений порядка и режима эксплуатации, допущенных персоналом энергоблока". Отмечалось также, что "катастрофические размеры авария приобрела в связи с тем, что реактор был приведен персоналом в такое нерегламентное состояние, в котором существенно усилилось влияние положительного коэффициента реактивности на рост мощности". В этом же докладе были указаны следующие допущенные нарушения: - снижение оперативного запаса реактивности существенно ниже допустимой величины; - подключение к реактору всех ГЦН с превышением расхода по отдельным ГЦН, установленного регламентом; - блокировка защиты реактора по сигналу остановки двух ТГ; - блокировка защит реактора по уровню воды и давлению пара в барабане-сепараторе ; - отключение системы защиты реактора от МПА (максимальной проектной аварии) (отключение САОР). Версия института атомной энергии (ИАЭ) им. Курчатова К октябрю 1986 г. в ИАЭ был проведен анализ версий, объяснявших взрывной характер аварии: 1. Взрыв водорода в бассейне - барботере 2. Взрыв водорода в нижнем баке контура охлаждения СУЗ 3. Диверсия (взрыв заряда с разрушением трубопроводов контура циркуляции) 4. Разрыв напорного коллектора ГЦН или раздаточного группового коллектора 5. Разрыв барабана-сепаратора или пароводяных коммуникаций 6. Эффект положительного выбега реактивности от вытеснителей стержней СУЗ 7. Неисправность автоматического регулятора 8. Грубая ошибка оператора при управлении стержнями ручного регулирования 9. Кавитация ГЦН, приводящая к подаче пароводяной смеси в технологические каналы 10. Кавитация на дроссельно-регулирующих клапанах 11. Захват пара из барабана-сепаратора в опускные турбоприводы 12. Пароциркониевая реакция и взрыв водорода в активной зоне 13. Попадание в реактор сжатого газа из баллонов САОР Анализ был построен на выявлении противоречий между ожидаемым эффектом рассматриваемой версии аварии с имеющимися объективными данными, зафиксированными программой ДРЕГ. В результате проведенных исследований стало очевидно, что единственной гипотезой, не противоречащей объективным данным, является версия, связанная с эффектом вытеснителей стержней СУЗ. Версия первой международной рабочей группы по тяжелым авариям и их последствиям. В октябре-ноябре 1989 г. различные аспекты чернобыльской аварии были детально обсуждены на первой международной рабочей группе по тяжелым авариям и их последствиям (Дагомыс, СССР). Причиной аварии была единодушно признана '"нестабильность реактора, вызванная как недостатками конструкции реактора, так и режимом его работы". Катастрофических масштабов авария достигла из-за положительного парового эффекта реактивности и недостатков конструкции поглощающих стержней. Действия персонала перед аварией были таковы, что способствовали проявлению этих недостатков реактора. Нарушив некоторые регламентные ограничения (по величине ОЗР и расходу теплоносителя), персонал практически вывел реактор в область "белого пятна", где поведение реактора не было изучено и оказалось ядерно-неустойчивым. Версии аварии: мемуары участника и мнение эксперта. Часть 1 Валентин Михайлович Федуленко родился 01.03.1932 г. Окончил МЭИ им. Молотова в 1956 г., ТЭФ. Теплотехник. Работает в РНЦ «Курчатовский институт» с 1956 г. Ведущий научный сотрудник Института проблем безопасного использования ядерной энергии. Область интересов - теплотехника канальных уран-графитовых реакторов (промышленных и РБМК. Теплогидравликой РБМК занимался с 1964 по 1988 годы, промышленными реакторами – до сих пор). С 27 апреля по 07 мая 1986 г. на ЧАЭС участвовал в рабочей комиссии при А. Г. Мешкове и В. А. Легасове. В августе 1986 г. побывал в МАГАТЭ в Вене с делегацией, которую возглавлял В. А. Легасов. Сообщение отредактировал gman - Четверг, 16.12.2010, 15:48   ________________________________________________________________________________________________________ gman Дата: Четверг, 16.12.2010, 15:49 | Сообщение # 2 S.T.A.L.K.E.R. Группа: Заблокированные Сообщений: 277 Статус: 22 года Чернобыльской катастрофе 1. Кое-что не забылось. 26 апреля 1986 г. Часов в 10 утра позвонил А.Я. Крамеров. Обрадовался, что я дома (день выходной, многие разъехались отдыхать). Попросил срочно позвонить А.П. Александрову. На вопрос, что случилось, ответил: «На ЧАЭС крупная авария на 4-м блоке». «Что-нибудь с сепаратором?» - спросил я. – «Кажется, хуже» – ответил А.Я. Что может быть хуже взрыва барабана сепаратора? Громоздкой 30-метровой бочки? И таких бочек четыре, по две с каждой стороны реактора. Каждая пронизана почти полутысячью труб, да сверху – паропроводы, снизу – опускные трубы. Возможный взрыв БС иногда возникал в разговорах при обсуждении аварийных ситуаций на РБМК. Представлялось, что это самая страшная авария, которая может быть на реакторе. Ведь взрывы БС бывали на тепловых электростанциях с котлами на естественной циркуляции, последствия разрушения страшные. Звоню по телефону А.П. Нина Васильевна соединяет. Анатолий Петрович сообщил об аварии. Какая она – не ясно. Отправляйтесь на Китайский проезд в главк «Союзатомэнерго», будете представителем Института. В главке соберутся все заинтересованные и замешанные. Вечером позвоните мне и расскажете, что и как. Валерий Алексеевич уже улетает на ЧАЭС. Так я оказался в кабинете Г.А. Веретенникова в большой группе тоскующих по информации. Информация была скудной: что-то взорвалось, реактор расхолаживается, подают воду в активную зону. Только к вечеру позвонил К.К. Полушкин (от Главного конструктора НИКИЭТ): реактор взорван, активная зона разрушена, горит графит. Реакторный цех в развалинах (он облетел реактор на вертолете, снимал на видео). Все в шоке. По коридору бродит под крепким градусом С.П. Кузнецов (начальник лаборатории теплотехнических расчетов РБМК в НИКИЭТ) и без конца повторяет: «Хохлы взорвали реактор…». Часов в 12 ночи вернулся домой, позвонил Нине Васильевне. Соединила с А.П. Разговор короткий: «Завтра (уже сегодня) в 8 утра быть в Главке. Утром вылетает самолёт в Киев. Будете в рабочей группе В.А. Легасова с А.К. Калугиным. Только что принято решение эвакуировать город Припять. Попытайтесь понять, что произошло. Валерий Алексеевич - не реакторщик. Станете ему в помощь и в советники». Такое было напутствие А.П. Портфель-чемоданчик с командировочным набором всегда готов. Не первая поездка на аварию. На промышленные реакторы поездки были частенько, в основном информационно-деловые, с комиссиями, иногда – аварийными. На аварии с РБМК – третья (декабрь 1975 г. – ЛАЭС; сентябрь 1982 г. – ЧАЭС, и вот апрель 1986 г.). Взял с собой два лепестка-респиратора, которые когда-то привёз из командировки в Томск. Подумал: пригодятся. Это была вся подготовка к поездке на аварию. Без оформления документов. Утром 27.04.1986 уже были в Быково. Министерский спецсамолет часам к 12 приземлился на аэродроме под Киевом. Проехали на «рафике» окраинными улицами Киева. Мирный город, спокойный, ничего не знающий. Понеслись по шоссе в Припять. По сторонам дороги – цветущие сады, спокойные люди. Иногда пашут на лошадях приусадебные участки. Посёлки и деревни чистенькие, весенние, в бело-розовом вишнёво-яблоневом цветении. По дороге дважды останавливались. Дозиметристы из 8-ки (НИКИЭТ) расчехляли приборы, измеряли фон. Чувствовалось, что фон повышенный, но не катастрофичный (в это время ветер дул не в нашу сторону). Километров за 10 до Припяти остановились в селе. У обочины дороги и на небольшой площади несколько автобусов с плачущими женщинами, детьми. Поняли – эвакуированные. Около автобусов много людей, видимо, местных. Разговаривают с сидящими в автобусах. Разговоры тихие, без громких эмоций, но чувствуется тревога в глазах, поведении. На подъезде к Припяти встретили колонну пустых автобусов. Было около 3-х часов дня. Значит, эвакуировали всех, остались даже пустые автобусы. Много гаишной милиции. Въехали в город. Пустой, притихший. На улицах - ни души. Подъехали к горкому. Рядом гостиница. В горкоме людей много, в вестибюле – плачущая женщина с мальчиком лет десяти. Почему-то не уехали со всеми. Нашли В.А. Легасова. Он отправил нас в гостиницу. Напутствие: работать начнём завтра. А пока отдыхайте. Расположились в гостинице. Познакомился с соседом по номеру. Киевлянин, врач. Рассказал, что в Москву увезли несколько человек, облучённых на станции. Вчера было видно легкое зарево над разрушенным блоком. Утром и днем – небольшое парение. Из окна коридора (на 3-м или 4-м этаже) видны верхние части блоков станции. Парения не видно. Собрались в номере у наших (из 8-ки) дозиметристов. Радиационный фон на улице около одного рентгена в час (~300 мкР/сек). На улицу лучше не выходить. Это совет. Правда, захотелось есть. Столовая почти рядом. Пошли с Калугиным. Сели за столик. Оказывается, в столовой – коммунизм, самообслуживание. Ужин бесплатный. Столовая ликвидируется. В буфете бери всё, что можешь и хочешь. Молодые ребята (работники станции) запасались блоками сигарет «ВТ». Набирали полные авоськи. Вообще-то я не курю, но на дармовщинку один блок прихватил. Пригодится. На улице мелкая морось, туман, глубокие сумерки. Подумалось: голова будет «грязная», нет ни кепки, ни чепчика. На подходе к гостинице встретили какого-то товарища. Он нас отругал: «Чего бродите, на улице три рентгена в час!» (это примерно в 200-300 тысяч раз больше, чем нормальный радиационный фон в Москве, явно преувеличил). Собрались в гостинице в номере у К.К. Полушкина. Показал отснятую видеопленку. Увидели развалы станции, кратер центрального зала, заваленный трубами, строительной арматурой. В одном месте, на краю шахты реактора, - красное пятно в виде размытого пятна-полумесяца. Значит, схема «Е» («Елена», верхняя биологическая защита реактора) сдвинута так, что вышла из шахты, виден раскаленный графит. Однако практически вся шахта закрыта «Еленой», которая ещё держится в горизонтальном положении на частоколе стальных участков каналов. Циркониевые трубы, скорее всего, сгорели, держится «Елена» на стальных огарках труб, которые, видимо, упираются в графит. Дыма и пара в шахте нет. Так мы обсудили увиденное и пошли спать. Пришел Ю.Э. Хандамиров (инженер-дозиметрист из 8-ки) и посоветовал кровати сдвинуть от окна подальше (от окна сильный фон). А лучше вообще перебраться с кроватями в коридор. Показал шкалу дозиметрического прибора. У окна показания пришлось перевести на два щелчка выше. Тут впервые ёкнула селезёнка, что-то защемило под ложечкой. Хозяин дозприбора успокоил: нормально, ничего страшного. Уснули, кошмары не снились. 28.04.1986 утром пошли в райисполком, в штаб. Позавтракали всухомятку хлебом с вареной колбасой, выпили стакан чаю. Всё это на ходу, на подоконнике. О фоне от окна забыли. Дали нам еще горсть таблеток с йодом. Как глотать, чем запивать – никто не знает. Потом выяснилось, что таблетки мы глотали слишком поздно, щитовидка уже была заполнена йодом из реактора. Валерий Алексеевич (ВАЛ) на ходу, второпях встретился с нами, попросил побывать на блоке, посмотреть документацию, которую должны были извлечь из 15-ой комнаты (пультовая операторов блока). Посмотреть докладные записки операторов, которые все уже в Москве, в 6-ой клинической больнице. Снабдил нас ВАЛ толстыми, блестящими дозиметрами-карандашами. Я сунул дозиметр в карман и о нём забыл. Как потом оказалось, дозиметры были не заряжены, не подготовлены к использованию. Приехали на блок, разместились с документацией и лентами программы ДРЕГ (ленты ДРЕГ – громадные листы бумаги с информацией по диагностике и регистрации параметров и состояния систем реакторной установки перед и в момент аварии реактора) в большой подвальной комнате. Читали докладные записки, говорили с несколькими оставшимися с нами местными инженерами – персоналом. Поразил рассказ А. Л. Гобова, начальника лаборатории по безопасности реакторов. Он мне был знаком ещё по томским промышленным реакторам. Александр Львович показал фотографии кусков валяющегося у стен 4-го блока графита вместе с остатками труб технологических каналов, а в них – куски твэлов! Первое впечатление – не может быть. Как? Откуда? Тут только стали проясняться масштабы аварийного взрыва! Графитовые блоки вылетели из шахты реактора! Как снимал, подробно не стал рассказывать, но «катался» он по площадке у разрушенного блока на бронетранспортёре. Рассматривая ленты ДРЕГ, Калугин обнаружил запись оперативного запаса реактивности перед взрывом: всего 2 стержня СУЗ. Это катастрофическое, грубейшее нарушение Технологического Регламента: при снижении запаса реактивности до 15 стержней реактор должен немедленно быть заглушен. А перед взрывом он работал при 2-х стержнях. Часа в три дня позвонил Валерий Алексеевич. Попросил приехать со сменой в штаб. Собрались, вышли на площадку перед входом в административный корпус. До разрушенного блока несколько сот метров, но он не виден. Закрывают стены целых блоков, их три. Молодые ребята (смена) на площадке курят, болтают. Пролетел вертолёт. На подвеске сетка с грузом. Высота небольшая, всё видно. Завис над разрушенным блоком. Сбросил груз. Улетел. Толпа на открытой площадке спокойна. Лица весёлые, ни на одном даже нет «лепестка». Тут я нащупал в кармане свои «лепестки», вспомнил! Надевать как-то неловко, у всех физиономии-то открыты. Подошел автобус, львовский. Заполнили автобус полностью. Едем стоя. Проезжаем мимо разрушенного блока с северной стороны, где дорога менее загрязнена, но вся разбита и страшно пыльная. В салоне - пылища (автобус-то старый, дырявый), ещё и гарь от выхлопных газов. Вспомнил о «лепестке». Вытащил. Прикрыл рот и нос рукой с раскрытым «лепестком». Когда ехали мимо разрушенного блока, воочию увидели масштаб катастрофы с расстояния не больше 100 метров (может быть и меньше). Так показалось. Автобус шел очень медленно, развал как на ладони: голубенькие корпуса вертикальных насосов, какие-то вертикальные и обрушенные ёмкости, трубопроводы. Вверху – голые «рёбра» барабана-сепаратора, черные лохмотья тепловой защиты… Стены разрушены на мелкие куски и наклонной горкой подступают к корпусам главных циркуляционных насосов (ГЦН). Внимание переключилось на появившийся над блоком вертолет. Снова сбросил мешки с песком (как потом выяснилось) в развал шахты реактора. Через секунду над разрушенным блоком поднялся чёрный гриб топливо–графитовой пыли и гари (точь-в-точь как гриб атомного взрыва, только миниатюрный и очень чёрный). Шляпа чёрного зловещего гриба за 3 – 4 секунды достигла высоты примерно двух третей вентиляционной трубы и медленно стала оседать вниз чёрными косматыми, тяжелыми струями, похожими на дождь из тучи на фоне серого неба. Через 10 – 12 секунд гриб исчез, небо очистилось. Ветер снёс тучу-гриб не в нашу сторону. Повезло: автобус направили по самому безопасному маршруту. Эта картинка с клубящимся чёрным грибом над разрушенным реактором в голове и перед глазами больше 20 лет. Встретились с В.А. Легасовым. Задание новое, а причина взрыва реактора – потом. Главное – что делать сейчас, к чему готовиться. Как поведёт себя разрушенный реактор, как погасить графит, не будет ли новой цепной реакции? Высокой правительственной комиссией принято решение – забрасывать с вертолёта шахту реактора песком (чтобы прекратить горение графита), бросать борную кислоту (чтобы исключить возникновение новой цепной реакции), бросать свинец (чтобы снизить температуру горящего графита). Завтра привезут водяную пушку для заливки шахты водой с расстояния около 100 метров. Есть опасность плавления и разрушения схемы «ОР» («Ольга – Роман» - нижняя биологическая защита, пронизанная трубами технологических каналов, на которую опирается графитовая кладка и некоторые другие конструкции активной зоны), что может привести к «китайскому синдрому», то есть к попаданию расплавленного топлива активной зоны в подпочвенные воды сквозь проплавленную бетонную (фундаментную) плиту. Принято решение строить под реактором теплообменник, чтобы поймать и охладить расплав. Был ещё разговор о жидком азоте. Идея совсем была непонятной: азота в воздухе и так полно, главное – поступление кислорода, его не отведёшь от кладки. А охлаждать жидким азотом – идея более чем сомнительная. Примерно о таком сценарии развития работ для локализации аварии рассказал В.А.Л. Попросил сразу, сходу прокомментировать намеченные меры, а в последующие часы и дни продумать их и оценить, если будет достаточно смекалки (ума) и возможности. Подробно о реакции Калугина говорить не буду. Александр Константинович сразу сказал, что цепная реакция исключена, твэлы разрушены, идет только горение графита. Мои ответы более подробно. В.М.Ф. Горение графита прекратить песком и свинцом невозможно, так как шахта реактора вскрыта, но закрыта «Еленой». Бросать песок и свинец бесполезно, в активную зону на графит не попадут. Даже вредно и очень: каждый бросок-порция вызывает подвижку радиоактивной пыли, остатков диспергированного топлива и графита, всё это вылетает с раскалёнными газами наружу после сброса порции песка. Тому мы были свидетели. Жидкий азот не прекратит поступление в кладку кислорода. Охлаждение азотом – дело сомнительное, а работы в радиационных полях потребуются большие. О загрязнении окрестностей свинцом тогда не говорили. Легасов: Эти действия рекомендовали в передаче по радио шведы. Решение принято. (Заграница уже знала об аварии, со спутника видели взорванный реактор.) В.М.Ф.: Но шведы не знают реальной картины разрушения и ситуации с шахтой реактора. Легасов: Да, активность после начала сброса песка и прочего резко полезла вверх. Но, скорее, это временно. В.М.Ф.: Действие водяной пушки бесполезно и даже вредно. Вода усилит, активизирует горение графита. Недаром уголь в былые военные времена в «буржуйках» смачивали водой для лучшего горения. Да и в промышленной технологии применяют водяной пар для активизации горения угля и кокса, а в уран-графитовых реакторах появление влаги в кладке активизирует окисление графита. Поток воды в виде разрозненных капель дождя превратится в пар на раскаленных поверхностях конструкций и графита, вынос активности с паром значительно усилится. Это всё равно, что лить воду в не полностью прогоревший костёр. Конечно, со временем костер погаснет, но сколько радиоактивного пепла улетит с паром? Легасов: Это предложение прозвучало в радиопередаче от англичан. Они предлагают залить активную зону большим количеством воды. В.М.Ф.: Вряд ли англичане верно представляют масштабы нашего «костра» и возможностей «пушки». (На следующий день Валерий Алексеевич сказал, что высокая комиссия отказалась от применения «пушки» после обсуждения вопроса с пожарными). В.М.Ф.: Подкапываться под реактор и строить под ним теплообменник не нужно. Проплавления схемы «ОР» не будет. Почему? Схема «ОР» сейчас превратилась в колосник кузнечного горна. Нижние водяные коммуникации взрывом сорваны («калачи» каналов оторваны). Верхние участки каналов тоже оторваны (схема «Е» заметно смещена вверх и в сторону, это было видно на видеоплёнке). Циркониевые трубы каналов горят или уже сгорели. Стены помещений главных циркуляционных насосов (ГЦН) разрушены. Взрывная волна дошла до ГЦН, а это значит, что «калачи» оторваны, доступ воздуху через отверстия в схеме «ОР» к горящему графиту снизу открыт, сверху тоже отток газов свободен. Так что гореть графит будет беспрепятственно, пока не сгорит весь, а схема «ОР» – колосник останется целой, так как охлаждается потоком воздуха снизу. Легасов: Где гарантия такого представления последствий взрыва? В.М.Ф.: Гарантии нет. Это первое, что приходит в голову, когда прокручиваешь мысленно всю картину скорости подъёма черного столба газа и пыли над шахтой реактора после сброса порции песка. Воздух явно проходит через «ОР» и горящую кладку, и раскалённый активный газ выходит наружу. (Потом оказалось, что я был прав, но не совсем. Схема «ОР» на самом деле превратилась в колосник кузнечного горна, не проплавилась, только от парового взрыва активной зоны она просела вниз на несколько метров, так как был смят «крест» схемы «С», на котором держалась схема «ОР». Доступ воздуха был свободным, иначе горение графита продолжалось бы значительно дольше. Я понял, что решения высокой комиссии не изменить. Там, в комиссии, более весомые советники, когда услышал заключительную фразу нашей встречи: «Нас не поймут, если мы ничего не будем делать…». Вот почему ходил анекдот (а может быть это быль): вокруг разрушенного блока начиналось активное движение техники (бронетранспортеров), поднимались тучи пыли, когда над ЧАЭС пролетали американские спутники-шпионы. Они должны были запечатлеть бурную деятельность по ликвидации последствий аварии. Мы расстались с Валерием Алексеевичем после получения нового задания: оценить, сколько времени будет гореть графит. Я подошел к окну на лестнице. Возле здания (во дворе) была сооружена пирамида из зеленых ящиков явно военного происхождения. Поинтересовался, что это такое. Стоящий рядом ответил, что военные в ящиках привезли свинцовую дробь. Как-то не поверилось: уж больно ящики будут тяжелые, да от такой тяжести сами развалятся. Любопытство взяло верх, пошел смотреть. Один ящик был разбит, крышка сбита. Внутри плотно уложены зеленые военные респираторы. Засунул по карманам штук пять. Подумал – пригодятся. Поделюсь с Калугиным. На другой день 29.04.1986 в штабе утром встретились и обсуждали докладную Мельниченко. Он был ответственным от Донецкэнерго за проведение эксперимента по выбегу турбогенератора с подключёнными к нему ГЦН. Прочел программу эксперимента. Обратил внимание на фразу (не дословно): «Во время эксперимента работы проводятся в соответствии с действующим Технологическим Регламентом реактора». Попадись мне эта программа раньше, я бы её подписал, хотя в ней и не было серьезного обоснования безопасности эксперимента, анализа работы самого реактора во время эксперимента. Да и не могло быть. Эксперимент считался рядовым. Вот только операторы-реакторщики нарушили несколько требований Регламента, когда проводили эксперимент. Но сейчас не об этом речь. За прошедшие годы по этому поводу много написано правды, полуправды, неправды и фантазий. Виновниками взрыва могли быть: землетрясение, рождение сверхновой звезды, шаровая молния и др. Часам к 12-ти всю нашу рабочую комиссию посадили в автобус и повезли подальше от радиоактивного вулкана – горящего нутра реактора. Пункт назначения – пионерлагерь «Сказочный». Туда перевели весь персонал станции. По дороге остановились около места, где набивали песком бумажные мешки для сбрасывания в шахту реактора 4-го блока. О чём-то беседовали руководители работ. Поразила картина, которая долго ещё будет перед глазами (оптимистичное заявление – «долго ещё»): на фоне туманной громады станции вдали домики небольшой деревни в полукилометре от нас. За заборчиком ходит пахарь за плугом с лошадью впереди. Обрабатывает приусадебный участок. Сельская идиллия на радиоактивном поле. Ещё раз остановились по дороге в пионерлагерь. Сидели на прошлогодней и молодой травке. Подходят А.К. Калугин с Е.П. Сироткиным (физик из НИКИЭТа). Сели. Александр Константинович тихо так говорит: «А реактор-то взорвался от сброса стержней аварийной защиты. Помнишь отчет Саши Краюшкина? 10 номиналов после сброса АЗ, если все стержни перед сбросом в верхнем положении». О спорах в нашей рабочей комиссии, причинах взрыва – тема другого разговора. В пионерлагере оценили, сколько времени будет гореть графит. Составили докладную записку В. А. Легасову (жалко, не снял копию). По оценке – гореть ему 10 – 15 суток. В основу оценки легло наблюдение радиоактивного «гриба» над шахтой реактора (кажется, ошибся по времени немного). К концу первой декады мая нагруженная песком, свинцом и обрушенными конструкциями «Елена» перевернулась и встала почти в вертикальное положение уже в пустой шахте. Графит практически полностью выгорел. Трубы каналов обгорели так, что из схемы «Е» снизу торчат только обгарки. Переворот «Елены» приняли за взрыв. Было непонятно, что произошло. Появилось много радиоактивной пыли и разговоров о том, что реактор снова «задышал». Анализ радиоактивных выбросов показал, что это не так. В пионерлагере нас впервые переодели в рабочие комбинезоны. В столовой стояли тарелки, полные таблеток с йодом. Когда вернулись домой в конце первой декады мая, на мне был уже 4-й комплект рабочей одежды. По мере удаления от станции пришлось переодеваться. Последнее переодевание было на аэродроме. Долго ждали посадки в самолет. Сидели в автобусе с открытой дверью. Автобус привлекал внимание: все пассажиры в серых робах-комбинезонах. Подходили, спрашивали об аварии. Прислушивались к разговорам. Мы молчали, как рыбы об лёд. В Быково прямо в самолете нас встретила группа наших дозиметристов во главе с Е.О. Адамовым и А.Е. Бороховичем. Переносной дозиметр в руках Адамова резво трещал, когда датчик подносили к ботинкам, комбинезону. Авторучка в кармане затрещала резвее. Голова – треск как пулеметная дробь. Снова ёкнула селезенка, когда датчик поднесли к горлу. Пулеметная дробь перешла в сплошное равномерное верещание. Дозиметристы, может быть, посмеются над моей оценкой ситуации, но голову после бани в санпропускнике на 37-м я долго и безнадёжно мыл. Пришлось остричься. В августе 1986 года я возвращался из командировки на ЧАЭС вместе с начальником группы по безопасности Чернышевым. В самолете и у меня на квартире долго беседовали о причинах взрыва реактора. Собеседник мой страшно удивился, когда узнал, что реактор РБМК-1000 на ЧАЭС мог взорваться в любой момент, если нарушить Регламент, допустить снижение оперативного запаса реактивности до состояния, когда все стержни СУЗ находятся в верхнем положении, мощность снижена, а температура воды на входе в каналы максимальна и близка к насыщению. Если в этот момент по любой причине сработала бы аварийная защита реактора, врыв был бы неизбежен. А мы, проговорил он, несколько раз в году выходили на мощность после кратковременных остановок в таком состоянии реактора. Не успевали вовремя подняться и теряли запас реактивности, боялись попасть в «йодную яму» с длительным простоем реактора. Диспетчер требовал подъёма реактора (для него – ”самовара”) любой ценой. Обычно эта ситуация возникала зимой, когда требовалась энергия. Везло. Таков был реактор… Краткие персоналии. Анатолий Петрович Александров – академик, директор Института Атомной Энергии им. И.В. Курчатова, президент Академии наук СССР. Нина Васильевна Вялкова – секретарь-референт А.П. Александрова. Валерий Алексеевич Легасов – академик, первый заместитель директора ИАЭ им. И.В. Курчатова. Евгений Олегович Адамов – главный инженер ИАЭ им. И.В. Курчатова. Алексей Ефимович Борохович – помощник директора ИАЭ им. И.В. Курчатова. Александр Константинович Калугин – кандидат физико-математических наук, начальник отдела канальных реакторов (промышленных уран-графитовых и РБМК, отдел 33). Александр Яковлевич Крамеров – кандидат технических наук, начальник лаборатории РБМК в отделе 33 (научное сопровождение и курирование вопросов технологии и теплогидравлики реактора РБМК). Валентин Михайлович Федуленко – начальник лаборатории теплотехнических расчётов канальных реакторов в отделе 33. Геннадий Анатольевич Веретенников – начальник Союзатомэнерго Министерства энергетики и электрификации. Константин Константинович Полушкин – начальник отдела в НИКИЭТ, предприятие Главного конструктора реактора РБМК, ранее – НИИ-8 (8-ка). Версии аварии: мемуары участника и мнение эксперта. Часть 2 2. Кратко о причинах и развитии аварии на 4-м блоке ЧАЭС Представлены основные, на взгляд автора, качественные характеристики активной зоны реактора РБМК 4-го блока Чернобыльской АЭС, которые стали причиной катастрофического взрыва реактора. Рассмотрена последовательность развития аварии, обусловленная на начальном этапе нарушением требований Регламента. На основе рассмотрения выброшенного из активной зоны во время взрыва фрагмента циркониевой трубы технологического канала, заполненного твэлами, показана принципиальная невозможность версии (высказанной в статье УДК 621.039.566, журнал «Атомная энергия», т. 100, вып. 4, апрель 2006 г., с. 243-258) подброса всей активной зоны ИЗ шахты реактора с последующим взрывом и выбросом всего «распылённого» топлива и замедлителя за пределы шахты реактора. Эта статья подготовлена по материалам, опубликованным в газете «Курчатовец» РНЦ «Курчатовский институт», № 1-2, 2005 г., № 7-8, 2005 г.,№ 7-8, 2006 г. Читатели с интересом отнеслись к публикации. Один из них предложил сжать материал и направить в журнал «Атомная энергия». Что я и сделал, надеясь, что редакция журнала проявит интерес и ознакомит более широкий круг читателей журнала с мнением автора о чернобыльской трагедии, - хотя, следует признать, позиция автора в принципе не нова. В «Атомной энергии» статья так и не была опубликована. Кажется, её там обсуждали. Категорически против публикации был Е. О. Адамов. 2.1 Несколько слов об особенностях конструкции реактора Сначала немного истории и об особенностях конструкции реактора РБМК (конечно, того времени, т.е. более чем двадцатилетней давности). Как известно, прототипом реактора РБМК стал промышленный реактор – наработчик оружейного плутония. Два таких реактора недалеко от Томска и один – недалеко от Красноярска до сих пор надежно работают (вот уже больше 40 лет) и производят тепло и электроэнергию. Остановлены они будут, скорее всего, после пуска замещающих мощностей по коммунальному теплоснабжению. Так вот, в технических условиях на промышленный реактор много лет назад было записано, что стержни аварийной защиты должны останавливать реактор за 2-3 секунды. Это требование на промышленных реакторах практически выполнено с момента их строительства, стержни аварийной защиты полностью вводятся в активную зону за время около 5-6 секунд, а «глушится» реактор к 3-ей секунде, когда стержни примерно наполовину входят в активную зону реактора. Недавно в архиве прочитал Проектное техническое задание на первый промышленный реактор, сентябрь 1946 г. (реактор А, ласково его звали «Аннушкой»; пущен в июне 1948 г, остановлен в 1987 г.). Задание подписано И.В. Курчатовым и В.И. Меркиным. В нём подчёркнуто требование: «Время заполнения аварийных каналов поглотителем должно быть минимальным, желательно, чтобы это время не превышало 0,5 секунды». Речь идёт о гидравлических каналах аварийной защиты, которые должны были заполняться поглощающей нейтроны жидкостью. Требование жёсткое и вряд ли выполнимое. Но всё же… В другом документе «Техническое задание на составление проекта установки АД», ноябрь 1949 г, подчёркнуто, что «время заполнения аварийных каналов поглотителем должно быть минимальным и не превышать 1,5 секунды». Здесь говорится о стержнях-поглотителях аварийной защиты. Утверждено Техническое задание академиком А.П. Александровым. В технических условиях на реактор РБМК-1000 было записано такое же требование, как и на промышленные реакторы. Однако в процессе работы над проектом реактора оказалось, что осуществить ускоренный ввод стержней СУЗ в активную зону за 2-3 сек трудно. В промышленных реакторах контур охлаждения стрежней СУЗ разомкнут, охлаждающая вода, пройдя реактор, не возвращается обратно в контур, поэтому в нём сравнительно легко организовать охлаждение каналов СУЗ путём так называемого плёночного охлаждения, при котором стержни под собственным весом «падают» практически в пустой канал, так как вода стекает в виде плёнки по поверхности трубы. В реакторе РБМК контур замкнут, каналы СУЗ заполнены водой, плёночное охлаждение организовать затруднительно, поэтому стержни СУЗ вводятся принудительно и с меньшей скоростью. Конструкторы пошли по упрощённому пути: физический «вес» стержней, т.е. способность поглощать тепловые нейтроны, увеличили, а скорость принудительного ввода уменьшили так, что в активную зону стержни вводились за 18 секунд, т.е. почти в три-четыре раза медленнее, чем в промышленных реакторах. Для группы стержней аварийной защиты замедление ещё большее, почти в 5 раз. Когда об этой особенности реактора услышали американцы в Вене в МАГАТЭ в 1986 году из уст В. А. Легасова (он рассказывал о Чернобыльской катастрофе), то очень удивились, заявив, что еще в 1953 году ими было выдвинуто категорическое требование к скорости ввода аварийных стержней в 2-3 секунды, чтобы исключить любую возможность неуправляемого разгона реактора на мгновенных нейтронах (это требование на промышленных реакторах реализовано с момента их проектирования и пуска, т.е. с 1947-48 г. Ещё об одной роковой особенности аварийной защиты реактора. Однажды в середине 70-х годов в институте Курчатова обсуждался проект строительных конструкций Чернобыльской АЭС. Речь зашла о бетонных конструкциях подреакторного помещения: уж слишком оно показалось глубоким. В результате обсуждения было принято предложение сэкономить бетон и уменьшить глубину подреакторного пространства почти на 2 метра. В результате пришлось уменьшить длину вытеснителей стержней СУЗ до 4,5 м, так как полная их длина (7 м) уже не помещалась в подреакторном пространстве, если стержни СУЗ введены в активную зону на всю их длину. Решение было обоснованным: вытеснители стержней СУЗ были введены в проект для экономии нейтронов, а эффективность их оптимальна, если вытеснители (в случае вывода поглощающих стержней полностью из активной зоны) располагаются в центральной её части. Верхние и нижние края вытеснителей, располагаясь на периферии, неэффективны, так как там мало тепловых нейтронов. (В скобках поясним, что вытеснители выполнены из графита в оболочке из сплава алюминия. Графит значительно меньше поглощает тепловые нейтроны, чем вода, поэтому вытеснители призваны вытеснять воду из каналов СУЗ, когда поглощающие стержни выведены в верхнее положение и не участвуют в регулировании мощности реактора. Их задача – экономить тепловые нейтроны). Это решение привело к тому, что в нижней части активной зоны в каналах СУЗ оказался столб воды около 1,2 м высотой, когда поглощающая часть стержней СУЗ выведена из активной зоны. Такая ситуация часто возникает в переходных режимах на всех реакторах, особенно после кратковременных остановок, или перевода реактора РБМК с бóльшей мощности на меньшую. В это время снижается запас реактивности вследствие «отравления» активной зоны ксеноном, стержни из реактора выводятся в верхнее положение. Чтобы поддержать мощность на меньшем уровне или вывести её на необходимый уровень при пуске, нужно уменьшить «бесполезное» поглощение тепловых нейтронов, что и делается путем извлечения стержней СУЗ из активной зоны. Третья особенность реактора РБМК. Во время проектирования реактора, да и в последующие годы во время их работы уже в стационарном режиме перегрузок, не знали с достаточной уверенностью (не было расчетных программ и условий для надёжных реакторных экспериментов), каковы будут изменения реактивности реактора, если в рабочих каналах в случае роста мощности возрастёт количество пара, т.е. уменьшится количество «плотной» воды, поглощающая способность которой значительно выше «бесплотного» пара (этот эффект назван «плотностным эффектом реактивности»). Тогда считалось, что плотностной (или паровой) эффект реактивности если и положителен, то только на этапе среднего изменения плотности теплоносителя, а когда вода в канале полностью заменяется паром – эффект отрицателен, т.е. при замене воды (или пароводяной смеси) на пар мощность реактора должна снижаться (при положительном плотностном эффекте реактивности мощность реактора возрастает с ростом количества пара в активной зоне, соответственно «подхлёстывается» и рост мощности реактора). Как оказалось впоследствии в результате расчётов по новым программам, замена воды паром вызывала резкий положительный скачок реактивности (до 6 b), причём такой величины, что мощность реактора должна была возрастать неуправляемо на «мгновенных» нейтронах за несколько секунд до значений, превышающих начальную в десятки и сотни раз (пока не развалятся твэлы и не изменится состав и геометрия активной зоны: гомогенизация топлива в трубе канала, а затем и распространение топлива по кладке после разрыва труб каналов снижают реактивность системы, что приводит к прекращению цепной реакции). Есть ещё один эффект, значение которого для устойчивой работы реактора не было достаточно осознано – это «двугорбость» распределения энерговыделения по высоте активной зоны (эффект бактриана, двугорбого верблюда). Двугорбость распределения энерговыделения связана с бóльшим выгоранием топлива в центре зоны по сравнению с верхней и нижней периферией (в условиях стационарного режима перегрузок топлива, когда в реакторе находятся тепловыделяющие сборки разного выгорания топлива). Вот четыре фактора, которые в соответствии с расчётами привели к взрыву реактора такого масштаба, о возможности которого разработчики того времени практически не знали и не догадывались. Тут следует сказать, что кое-что всё же знали по расчётам и экспериментам. Ещё за три года до аварии расчётом было показано: если все стержни СУЗ, расположенные в верхнем положении, т.е. когда поглощающая (активная) их часть выведена из активной зоны, будут вводиться в активную зону, то в первые секунды действия стержней вследствие вытеснения воды из нижней части каналов СУЗ графитовыми вытеснителями возможен кратковременный всплеск мощности реактора до десяти раз от начальной (текущей) мощности. Возможный рост реактивности реактора вследствие замещения воды в канале паром с ростом мощности в данном расчёте не рассматривался. Эксперименты со стержнями СУЗ непосредственно на реакторе также показали, что при сбросе группы стержней с верхнего положения возникает кратковременный всплеск реактивности. Такие результаты были получены при пуске реакторов и на ЧАЭС, и на Игналинской АЭС с реактором РБМК-1500. В связи с этим и по другим причинам, обусловленным устойчивостью работы реактора, в Технологическом регламенте существовал пункт, категорически требующий «глушить» мощность реактора, если количество стержней СУЗ в активной зоне достигает пятнадцати. В этом случае, в соответствии с экспериментами на реакторе и расчётами, поглощающая часть стрежней СУЗ, находящаяся внутри активной зоны, по мере их дальнейшего ввода в активную зону снижала реактивность реактора и приводила к его остановке. За три года до аварии были приняты решения о переделке стрежней СУЗ с целью исключить «эффект вытеснителей». Например, сдвинуть вытеснители в нижнюю часть активной зоны из середины. Обсуждалась также возможность введения стержней УСП (укороченные стержни-поглотители, которые вводятся в а. з. снизу для коррекции осевого поля энерговыделения) вместе со стержнями аварийной защиты. Однако воз двигался медленно. Ситуация назревала. О ней не догадывались, уповая на силу регламента, основного закона реакторщиков-эксплуатационников (операторов реактора).   ________________________________________________________________________________________________________ gman Дата: Четверг, 16.12.2010, 15:49 | Сообщение # 3 S.T.A.L.K.E.R. Группа: Заблокированные Сообщений: 277 Статус: 2.2 Кратко о развитии аварии Вот как развивались события 26 апреля 1986 года. Во время эксперимента с отключением турбин и выбегом насосов мощность реактора с трудом поддерживалась на низком уровне (~20% от номинальной электрической). Температура воды на входе в реактор была близка к температуре насыщения. Запас реактивности падал из-за «отравления» ксеноном. Чтобы поддержать мощность и довести эксперимент до логического конца, операторы практически все стержни СУЗ вывели из активной зоны (осталось в соответствии с записями на лентах ДРЕГ всего 2 стержня). Тем самым было нарушено важное для безопасности положение Регламента. Эксперимент почти закончили, реактор работал неустойчиво. Слышен был шум в насосном помещении (кавитационный грохот, с которым хорошо знаком эксплуатационный персонал, при нарушении оптимальных условий работы насосов). В насосную был послан оператор, чтобы выяснить, что там происходит. В этот момент, видимо, оператор реактора заметил небольшой рост мощности реактора, связанный с ростом количества пара в каналах (на входе в каналы вода практически с температурой насыщения; питательная, холодная вода в реактор не поступает). Ситуация напряженная, стержни автоматического регулирования мощности бездействуют. Принято вполне разумное решение остановить реактор «кнопкой» аварийной защиты. Все стержни защиты пошли вниз, в активную зону. Через две-три секунды вода была вытеснена из всех каналов СУЗ, введена положительная реактивность, достаточная для роста мощности нижней части активной зоны. Верхняя часть активной зоны снижает свою мощность, так как в неё вводятся поглощающие стержни (во всём реакторе в целом в первые 2-3 сек мощность могла снижаться). Однако нижняя часть а.з. продолжает разгоняться, так как реактор в какой-то степени разделен на две мало связанные друг с другом части вследствие двугорбости кривой распределения энерговыделения по высоте активной зоны. Практически уже к концу второй-третьей секунды ввода стержней СУЗ нейтронный «горб» в нижней части а.з. стал расти, стало возрастать количество пара в рабочих каналах. Начался разгон мощности реактора вследствие вытеснения воды из нижней части каналов СУЗ и положительного эффекта реактивности из-за роста количества пара в нижней части рабочих каналов, загруженных тепловыделяющим сборками (твэлами). Появление пара в нижней и средней части рабочих каналов (для начала кипения большого роста мощности не требовалось, т.к. вода находилась практически при температуре насыщения) привело к быстрому и полному выталкиванию воды из технологических каналов и замещению её паром (удельный объём пара примерно в 20 раз больше удельного объёма воды, т.е. нужно испарить одну двадцатую часть воды, чтобы вытолкнуть из канала всю воду). Произошел быстрый дополнительный (главный ) скачок реактивности, который вызвал разгон реактора на мгновенных нейтронах. Поглощающая часть стержней СУЗ к этому моменту вошла в активную зону всего на 1,5-2 метра и не препятствовала росту реактивности в нижней пятиметровой части активной зоны. Разгон мощности на мгновенных нейтронах в десятки, возможно, и сотни раз от номинала за первые 2-3 секунды «взорвал» твэлы нижней половины реактора. Например, нейтронно-физические расчёты [1] свидетельствуют о вероятном росте мощности реактора до 100 номиналов к 7 сек аварийного процесса, причём с начала ввода стержней до 4-й–5-й сек мощность реактора в целом слегка снижается в течение 2-х сек (в основном снижается в верхней части активной зоны), затем сравнительно слабо возрастает до номинала к 5-й сек, а с 5-й до 7-й секунды рост составляет от 1-го до 100 номиналов. Причём рост мощности происходит в нижней половине реактора на участке активной зоны, в которую не вошли стержни СУЗ (номинальная тепловая мощность реактора составляет 3200 МВт, электрическая – 1000 МВт). По оценке, за эти 2 сек в твэлах на участке максимальных нагрузок в нижней половине реактора может выделиться от 700 до 1000 калорий на грамм топлива и до 35-50 калорий, но на бóльшую примерно в 6 раз массу, в графите (масса топлива в активной зоне примерно 190 тонн, графита без отражателей 1140 тонн). Однако следует отметить, что нейтронно-физический расчёт проведён с условием целостности твэлов в процессе роста мощности. Очевидно, что при таком темпе наброса нагрузки возможно разрушение твэлов ещё до выхода на мощность 100 номиналов с соответствующими нейтронно-физическими последствиями. Вероятна остановка роста мощности реактора вследствие прекращения цепной реакции в разрушенном, диспергированном и распространившемся по кладке топливе. Как сказано в препринте, «…программа отказалась работать из-за ошибок в теплогидравлическом блоке (т.е. параметры вышли за пределы)». Если бы программа продолжала считать и с перегретым паром, то можно было бы получить и 200-300 номиналов? Вполне вероятно, если бы в программе были условия по влиянию на нейтронно-физические характеристики активной зоны возможного разрушения твэлов (и труб каналов), то темп роста мощности и её предельное значение были бы другими. Расчётный рост мощности остановился бы на меньшем значении. При фрагментации и диспергировании топлива осколки деления какое-то время остаются в гомогенной массе топлива с высокой температурой, а если и «вылетают» из топлива и активной зоны, то вылетят они вместе с «распылившемся» топливом и перегретым паром (вероятно, в графитовую кладку и в барабаны-сепараторы), т.е. в любом варианте рассмотрения ситуации должно произойти затухание цепной реакции. Одни осколки деления вылететь из активной зоны не могут. 2.3 О характере разрушения твэлов при росте мощности реактора По данным специалистов, исследовавших поведение твэлов при резком набросе мощности, это результаты экспериментов в импульсном реакторе, уже при введении в топливо 300-400 кал/г энергии за 1-1,5 сек (на подъёме импульса) твэлы разрушаются на мелкие фрагменты. При введении в топливо 600 кал/г топливо превращается в раскалённую пыль за счёт вскипания диоксида урана и повышения давления газообразных осколков деления. Можно предполагать, что с момента наброса мощности, соответствующего энерговыделению в топливе от 400 до 600 кал/г, возможно прекращение катастрофического роста мощности раньше достижения 100 номиналов. Топливо при таких нагрузках могло нагреться за 1,5 – 2 сек, т. е. практически мгновенно, до 5000-7500°С (оценка проведена без отвода тепла и учёта теплоты плавления и испарения). Поэтому и диспергировало и испарилось топливо в зоне максимальных нагрузок, особенно если учесть рост объёма газообразных и легколетучих осколков деления (температура плавления диоксида урана примерно 2650°С, кипения – 3730°С). Температура графитовых блоков в зоне максимальных нагрузок адиабатически может возрасти в этих условиях примерно на 10-20°С, со стороны отверстия в блоке – раза а полтора больше. Выделяемая мощность в графите в нормальных условиях равна примерно 5 % от мощности, выделяемой в топливе, количество графита в ячейке примерно в 6 раз больше, а теплоёмкость графита почти в 4 раза выше, чем теплоёмкость топлива; в условиях катастрофического роста мощности энерговыделение в графите меньше примерно на 15 %, чем в стационарных условиях, за счёт практически неизменной составляющей энерговыделения от запаздывающих γ-квантов деления. Именно в соответствии с отмеченными обстоятельствами рост температуры графита несопоставим с практически адиабатическим ростом температуры топлива, хотя этот результат может показаться неожиданным. Таким образом, cледует, в соответствии с оценкой, принять, что температура графита в процессе роста мощности твэлов за 1,5-2 сек возросла незначительно. 2.4 Ход развития аварии В момент быстрого роста паросодержания и выброса воды из каналов все насосы прекратили подачу воды вследствие резкого повышения гидравлического сопротивления активной зоны. Раскалённая топливная «пыль» с паром (на фоне роста давления в активной зоне и в сепараторе с 70 до 80-85 атмосфер и полного прекращения расхода в насосах) перегрела, в основном излучением и нагревом в момент роста мощности, циркониевые трубы технологических каналов до температур, при которых произошел их разрыв. Именно в это время слышались шум, рокот и вибрация, которые приняли за первый взрыв в центральном зале. Вода и пар с перегретой топливной «пылью» заполнили реакторное пространство. Разрушался и размывался горячий графит, температура которого к этому времени была порядка 350-400°С. В это время вероятно смятие труб каналов СУЗ внешним давлением и заклинивание стержней регулирования. Именно поэтому стержни СУЗ остановились все разом, войдя в активную зону примерно на 2 метра. После разрыва труб каналов расход по всем насосам (по записям на самописцах) возрос почти до номинала. Практически вся вода шла в графитовую кладку и из насосов, и из сепараторов и превращалась в пар за счёт нагрева графитом и самоиспарения вследствие падения давления (в этот момент давление в кладке было ниже давления в сепараторе, а вода находилась при температуре насыщения). Давление в пределах кожуха реактора возросло до значений, при которых была сорвана верхняя биологическая защита (схема «Е», «Елена»), разорваны вверху трубы каналов, отводящие теплоноситель, оборваны нижние трубы-калачи, подводящие воду к рабочим каналам. Под давлением просел (смят) нижний «крест» (схема «С»), на который опирается нижняя биологическая защита (схема «ОР»), тонкие листы креста не выдержали давления; были разорваны компенсаторы, герметизирующие реакторное пространство шахты реактора. Тепловой взрыв реактора был вторым взрывом, который слышал персонал. В этот момент разрушены верхние и нижние коммуникации, отводящие пароводяную смесь и подводящие воду к технологическим каналам, разрушены помещения насосов и барабанов-сепараторов. Вместе с паром и топливо–графитовой «пылью» в отверстие после подъёма и сдвига схемы «Е» была выброшена наружу, за пределы шахты реактора, часть графитовых блоков с кусками циркониевых труб и тепловыделяющих сборок. Находящийся снаружи здания реактора персонал (по докладным запискам) видел искры и раскаленные куски чего-то, напоминающие «горящие тряпки». Первая, начальная фаза чернобыльской трагедии, как не только я её представляю, закончилась. Оставшаяся в шахте реактора бóльшая часть топлива и графита стала разогреваться за счёт остаточного энерговыделения продуктов деления в топливе. Охлаждающая вода в принципе уже не могла попасть в активную зону, так как все коммуникации были порваны. Графит нагрелся до 700-800°С и сам стал гореть (Облучённый графит на воздухе начинает гореть при температуре примерно 700-750°С в муфельной печи при электронагреве. Горение прекращается после отключения нагрева. В нашем случае горение поддерживалось остаточным энерговыделением в топливе и выделяемой энергией горения в компактном объёме, продуваемом воздухом). Температура горящего графита и циркониевых труб могла возрасти до 1500-1700°С. За несколько дней графит, циркониевые трубы, циркониевые оболочки твэлов (цирконий выгорел ещё раньше) практически выгорели полностью. Тяжелые фракции топлива в шахте реактора остались (некоторые эксперты утверждают, что там ничего не осталось), летучие и газообразные осколки деления урана оказались выброшенными в атмосферу. Небольшая иллюстрация к пониманию взрыва реактора в условиях резкого наброса мощности в процессе разгона на мгновенных нейтронах. Американцы при обсуждении аварии на ЧАЭС, в Вене в августе 1986 года, демонстрировали видеозапись теплового взрыва: в бочку с водой вылили сравнительно небольшой «ушат» расплавленного металла. Кажется, это был чугун. Произошел взрыв, который разнёс в клочья и бочку, и сооружение из металлических конструкций, в котором размещалась бочка, а металл превратился в пыль. Эта картина в какой-то мере иллюстрирует ситуацию в момент попадания воды на раскалённый графит после разрыва циркониевых труб технологических каналов (тепловой взрыв). При этом вероятно разрушение и диспергирование части графитовых блоков. Мне же кажется, что эта модель взрыва менее подходит к пониманию взрыва твэлов на ЧАЭС в той его части, которая связана с катастрофическим ростом мощности твэлов в момент разгона на мгновенных нейтронах. Тут более подходит другая экспериментальная модель. Если в электрическую розетку на кухне (кухонный эксперимент и очень дешёвый) всунуть волнистую заколку для волос, то мгновенно раздастся лёгкий взрыв, металлическая заколка превратится в пылевую «сажу» (окисленный металл). Примерно такая картина разрушения твэлов в зоне максимальных тепловых нагрузок вероятна в момент роста мощности реактора на мгновенных нейтронах до десятков и сотни номиналов, в результате чего топливные таблетки из диоксида урана превратились в раскалённую пыль, за доли секунды нагрели трубы каналов, после чего произошел массовый разрыв труб в середине пятиметрового участка активной зоны (или несколько ниже середины), до которой ещё не дошли поглощающие нейтроны стержни СУЗ. Вероятно, катастрофический рост мощности мог вызвать и частичное разрушение (превращение в “пыль”, в аморфную “сажу”) графита, внутреннее энерговыделение в котором в нормальных условиях работы составляет примерно 5 % от общего энерговыделения в активной зоне, а перепад температуры по телу графитового блока составляет 30-60°С. В условиях резкого роста мощности, предположительно, определённую роль в частичном разрушении и диспергировании графита мог сыграть газ (азот, гелий), находящийся в скрытой и закрытой пористости графита, а также хемосорбированный азот, накопившийся в графитовой решетке. При резко введённой энергии, повысившей температуру графита (хотя и незначительно), и возросшем облучении нейтронами и гамма-квантами вероятен рост давления в порах графита и химическое соединение азота с углеродом с образованием газообразных соединений типа (СN)n с выделением дополнительной энергии. Энергия осколков деления, гамма-излучения, замедления нейтронов–в графите–взорвала не только топливные таблетки, но и, частично, графит. Конечно, речь не идёт о росте температуры практически всего графита до 5-10 тысячах градусов, как утверждают некоторые эксперты [2]. Просто для такого роста температур графита не найти энергии: твэлы, как источник энергии, развалятся в пыль и цепная реакция прекратится ещё до того как предполагаемая температура в графите будет достигнута. Вода и пар хлынули в графитовую кладку со стороны насосов и со стороны барабанов-сепараторов. В раскалённую «пыль» превратилось не всё топливо, а только в зоне максимальных нагрузок. Большая часть ТВС и твэлов осталась сравнительно целой и не была выброшена из реактора. Этот вывод можно сделать, анализируя и изучая выброшенные наружу куски циркониевых труб ТК вместе с находящимися в них твэлами. Именно поэтому, по оценке специалистов, вне реактора оказалось порядка 3-х–5-ти процентов топлива, остальное топливо, включая тяжелые фракции, осталось в шахте реактора. Если рассуждать иначе, утверждая, что большая часть топлива выброшена двойным взрывом из реактора, то тогда следует объяснить, что же горело в шахте реактора? Какой раскалённый высокоактивный газ поднимался над шахтой разрушенного реактора на высоту более 300 метров (до 1000-1500 метров) почти 10 дней? Если горел графит, то что же разогрело графит до температуры воспламенения (примерно до 700-750°С через 10-20 часов после начала аварии) и поддерживало горение графита в течение восьми – девяти суток при температуре до 1500°С? Очевидно, что остаточное энерговыделение в топливе. 3. По следам публикации в журнале «Атомная энергия» 3.1 Анализа развития аварии вследствие кавитации ГЦН Мои представления об аварии на 4-м блоке Чернобыльской АЭС были напечатаны в газете «Курчатовец» РНЦ «Курчатовский институт». Не бог весть какие неизвестные факты и новости я затронул, однако отзывы и критика появились. К 20-й годовщине трагедии появилась статья в журнале «Атомная энергия» [3], которая представляет взрыв 4-го блока ЧАЭС в совершенно фантастическом свете. По мнению авторов статьи, реактор взорвался от кавитационного срыва подачи теплоносителя всех ГЦН. Появление пара только в нижней части активной зоны вызвало разгон реактора на мгновенных нейтронах, разрушение твэлов от слишком высокой тепловой нагрузки и разрыв циркониевых каналов вследствие их перегрева. Ввод стержней аварийной защиты в активную зону с их положительным эффектом в первые секунды в этом случае не обсуждается. После разрыва каналов и повышения давления в реакторном пространстве, занятом графитовой кладкой, после разрушения компенсаторов верхней и нижней тепловых защит (схемы Е и ОР) активная зона компактно (графит, трубы ТК с тепловыделяющими сборками, стержни СУЗ, каналы охлаждения отражателя вместе с кожухом реактора и схемой Е) вылетела из шахты реактора на манер ракеты и дополнительно взорвалась уже над шахтой реактора в пределах центрального зала. Всё взорвалось так, что в шахту реактора вернулась только «Елена», а всё диспергированное (разрушенное в пыль) топливо и диспергированный (sic!) графит и циркониевые трубы каналов вообще вылетели за пределы реакторного блока. Поэтому шахта реактора пуста не потому, что сгорел графит и циркониевые трубы каналов, а потому что графит, трубы каналов и топливо вылетели из шахты на раскалённых струях пароводяной и топливной смеси и окончательно разлетелись в виде пыли и осколков от последующего взрыва активной зоны вне шахты реактора. Гипотеза зловеще-красивая и принятая некоторыми писателями как реальность («Елена» летала по центральному залу как бабочка…» – было написано в одном эссе о чернобыльской катастрофе), однако вряд ли доказуема логикой развития аварии и нейтронно-физическими и теплотехническими расчётами или хотя бы оценками (например, какая энергия необходима для «диспергирования» графита и труб каналов почти всей активной зоны и откуда она могла поступить). Представление о практическом отсутствии топлива в пределах шахты реактора и его помещений противоречит также многолетним исследованиям и оценкам количества топлива по радиационному излучению в пределах реакторных помещений и вне их. Следует также отметить, что кавитационный срыв подачи всех сразу ГЦН маловероятен (а он был таким на ленте расходов ГЦН), так как насосы имеют отличающиеся кавитационные характеристики и «сразу вместе» прекратить подачу теплоносителя не могут. На лентах самописцев этот процесс срыва ГЦН должен был бы быть растянут во времени. Поэтому прекращение подачи теплоносителя в реактор следует связать только с резким повышением давления во всей активной зоне, т. е. с ростом мощности, а не наоборот.   ________________________________________________________________________________________________________ gman Дата: Четверг, 16.12.2010, 15:50 | Сообщение # 4 S.T.A.L.K.E.R. Группа: Заблокированные Сообщений: 277 Статус: Версии аварии: мемуары участника и мнение эксперта. Часть 3 Отметим также, что появление пара в нижней части активной зоны при кавитационном срыве ГЦН должно было бы вытолкнуть всю воду из активной зоны. В этом случае максимум энерговыделения при разгоне реактора был бы в центре активной зоны, а не в нижней её части. Интересна ещё одна деталь, на которую стоит обратить внимание. Например, в случае аварийного разрыва напорного водовода и падения давления в активной зоне канального реактора «обезвоживание» активной зоны происходит за 2-3 секунды. Соответственно, за эти секунды стремительно растёт мощность реактора (в случае значительного положительного парового эффекта реактивности). Можно предположить, опираясь на концепцию взрыва реактора от кавитационного срыва подачи ГЦН, что с такой же скоростью росла и мощность 4-го блока. То есть уже к 2-й–3-й секунде процесса разгона произошло бы и разрушение твэлов, и разрушение циркониевых труб каналов. В условиях такого скоростного процесса (2-3 сек) у оператора просто нет времени на сброс аварийной защиты, а у «медленных, ленивых» стержней СУЗ нет времени на вхождение в активную зону на ту глубину, на которую стержни всё же вошли. Если проанализировать это обстоятельство детально, то станет ещё раз очевидно, что реактор взорвался от «кнопки», а не от кавитационного срыва подачи (воды) ГЦН. 3.2 Ещё один аргумент в пользу «кнопки» Мне же представляется рассмотреть процесс развития аварии не на основе визуальной оценки отсутствия топлива в шахте реактора («сталкеры», перед которыми не грех склонить голову и преклонить колени за их мужество и отчаянное безрассудство, топлива в шахте реактора не видели), а на анализе (тоже визуальном) состояния выброшенного из реактора куска циркониевой трубы ТК вместе с куском тепловыделяющей сборки. (Когда-то Жорж Кювье считал, что по одной косточке миллионнолетней давности можно восстановить полный облик животного – хозяина этой косточки). Постараюсь логически показать, что это возможно, тем более через 20 лет после события, а не через миллион; тем более это проще, если имеешь дело с созданием рук человеческих, а не с созданием природы, которая куда как изощрённее и изобретательнее – времени на изобретения и совершенствования живого мира у неё было значительно больше, чем у человека с его техникой. Хотя не стоит и забывать, что барон Ж. Кювье, как стало ясно почти через 200 лет после его высказывания, в некоторых представлениях о животном мире Земли и посетивших её катастрофах всё же, видимо, ошибался. Прежде чем начать рассматривать «косточку», хочу вспомнить ещё две аварийные ситуации на реакторах РБМК, которые могут быть интересны и читателям. 3.2.1 Авария на 1-м блоке ЧАЭС В сентябре 1982 года произошел разрыв циркониевой трубы технологического канала (ТК) на 1-м блоке Чернобыльской АЭС при подъёме мощности реактора. Мощность реактора в момент разрыва была примерно 25% от номинала. В это время в помещении, где находятся запорно-регулирующие клапаны (ЗРК) каналов реактора, работали два оператора. Причина их присутствия: один канал не имел номинального расхода воды. Операторы должны были повысить расход при работе реактора на мощности (нарушение инструкций и регламента канальных реакторов; операции по регулированию расходов в каналах должны быть закончены до подъёма мощности реактора). Видимо, операторы ошиблись, так как расход в ТК был уменьшен, а не увеличен (злой умысел я исключаю). По расчётам, проведённым на основе анализа аварии, расход в ТК был снижен примерно до 0,4 - 0,5 т/час (вместо номинального около 20-24 т/час). Большая часть тепловыделяющей сборки (ТВС) находилась в режиме закризисной теплоотдачи и теплоотдачи перегретому пару, на выходе из канала температура перегретого пара могла быть до 700 - 800°С (вместо нормальной температуры пароводяной смеси примерно 285°С). Разрыв трубы произошел в верхней части активной зоны на участке графитовых втулок - колец твердого контакта, где максимальна температура трубы ТК (в соответствии с расчётами, которыми пришлось в то время заниматься, примерное время до разрушения трубы при таких температурах составляет соответственно 15–5 сек). Разрыв трубы был продольным (и поперечным по краям продольного разрыва) с образованием разошедшихся «крыльев», расстояние между краями которых было больше диаметра трубы ТК. Выше и ниже разрыва диаметр трубы был увеличен на 2-4 мм за счёт ползучести циркония при высокой температуре. Осмотр и анализ разрушения позволил сделать вывод о том, что перед разрушением диаметр трубы из-за давления при высокой температуре увеличился, труба вязко-пластически деформировалась до разжатия колец твёрдого контакта и «легла» на графитовый блок, какое-то время «раздувалась» (были видны «затёки», выпуклости в прорези графитовых колец твердого контакта). Видимо, труба разрушилась после того, как лопнул графитовый блок (два графитовых блока), резко был изменён характер закрепления трубы в графитовом блоке. Трещина в блоке инициировала ускоренный (практически мгновенный) локальный рост напряжений в трубе при сравнительно небольшой общей деформации (около 3-5 процента) перегретого участка трубы. Края продольного разрыва были несколько утонены, толщина торцов трещины 2-3 мм в какой-то мере соответствовала скорости нагружения и исчерпанию предельной деформации материала трубы. Поперечные разрывы произошли при минимальном утонении толщины трубы. Возможно, перед разрывом возник и свищ в месте затекания трубы в разрез графитового кольца, где локальная деформация могла достичь десятков процентов. Для циркония при высокой температуре такая деформация возможна: проявляется эффект сверхпластичности, когда удлинение образцов достигает значений 100 – 200 % и выше. При высоких температурах 700-850 °С появляется сильная зависимость как прочности, так и пластичности от скорости деформирования. Реактор не имел аварийной защиты от сигнала повышения давления в межтрубном (реакторном) пространстве, поэтому достаточно длительное время пароводяная смесь обратным током из барабана-сепаратора с температурой около 285°С под большим давлением поступала в графитовую кладку, размывая и разрушая графитовые блоки. В результате рядом с трубой образовалась полость. Перегретая бóльшая часть ТВС, температура оболочек твэлов в которой превышала 600-800°С, была разрушена. Топливо выносилось в барабан-сепаратор (пока труба не разорвалась, то-есть сравнительно короткое время) и графитовую кладку (после разрыва трубы). Нижняя часть ТВС на экономайзерном участке, достаточно охлаждаемая и не попавшая в режим кризиса теплоотдачи, длиной около метра, осталась практически целой. Именно эта часть ТВС, внешне абсолютно целая, с правильно расположенными дистанционирующими решетками была поднята потоком воды вверх и двойным потоком (снизу и сверху из сепараторов) аккуратно, чётко вертикально «вставлена» в пространство, вымытое водой в графите. В самой трубе не было обнаружено ни кусочка твэлов, извлечена была только подвеска с верхним стальным концевиком. В первый момент было потрясающе неожиданно вдруг увидеть в разрыве совершенно целую ТВС, стоящую рядом!.. с трубой ТК. Мощный поток воды вверх возник после того, как операторы раскрыли ЗРК и дали номинальный расход в канал (как мне рассказывал об этой аварии сотрудник станции, только через несколько лет один из операторов сознался, какие манипуляции они проводили с ЗРК). Исследование трубы ТК в горячей камере, включая изучение структуры образцов металла (в ОИРТе института Курчатова), показало, что температура трубы на участке разрыва составляла 700 - 800°С. Время подъёма мощности реактора до 20-25% (примерно с 250 до 700 МВт тепл.) составляло около 10 - 15 минут. Сколько времени был перекрыт канал, установить трудно, однако очевидно, что бóльшую часть этого времени труба ТК была уже разрушена, так как потоком пароводяной смеси была «вымыта» большая полость в графите, в которую попал практически целый фрагмент ТВС длиной почти 1 метр. 3.2.2 Авария на 3-м блоке ЛАЭС Примерно такой же сценарий аварийного режима реализовался на реакторе РБМК-1000 в марте 1992 года на 3-м блоке Ленинградской АЭС. Мощность ректора была стационарной и номинальной. Как показало расследование аварии и последующий её расчётный анализ, расход воды в канал был частично перекрыт из-за разрушения крепежных элементов седла запорно-регулирующего клапана; расход воды остался, но значительно меньше номинального. Твэлы находились в режиме закризисной теплоотдачи и теплоотдачи перегретому пару. На выходе канала был перегретый пар до 700 - 750°С. Труба разорвалась продольно и поперечно в верхней части канала на верхнем участке втулок-колец твердого контакта. Разрыв почти аналогичен тому, который произошел на 1-м блоке ЧАЭС. Часть разрушенных твэлов была вынесена в барабан-сепаратор и в графитовую кладку (большая часть в кладку – после разрыва трубы ТК). Реактор был остановлен аварийной защитой по сигналу повышения давления в реакторном пространстве. Сработала также предупредительная сигнализация по снижению расхода в канале. Оставшаяся целой нижняя часть тепловыделяющей сборки возросшим потоком теплоносителя (уменьшилось гидравлическое сопротивление канала) была «просунута» и загнута!.. в разрыв трубы и застряла в нём (на этот раз свободного места рядом с трубой явно не хватило, так как не хватило времени на «размыв» графита, хотя очевидно, что даже за такое короткое время часть графита была размыта). (Кстати, по-моему, это единственная серьёзная авария на канальных уран-графитовых реакторах, не связанная с ошибочными действиями персонала или нарушением регламента. Были ещё существенные разрывы напорных трубопроводов на проточных промышленных реакторах в первые годы их эксплуатации, не связанные с нарушением инструкций и регламентов, однако, к счастью, это случалось на остановленных реакторах в период их плановых ремонтов и не имело серьёзных радиационных последствий). 3.3 Анализ и обсуждение аварийных ситуаций В этом анализе аварийных ситуаций нас в большой мере должен интересовать такой очевидный факт: твэлы разрушаются от перегрева на фрагменты и выносятся в барабан-сепаратор и, в основном, в графитовую кладку. Довольно быстро размывается и графит перегретым паром в ближайшей к разрыву зоне и превращается, вероятно, в мелкодисперсную «пыль». Разрушается при перегреве и циркониевая подвеска тепловыделяющих кассет. Оставшаяся более-менее целая часть ТВС потоком воды или пароводяной смеси может быть перемещена в разрыв трубы или другую часть технологического канала. Бóльшая часть разрушенных твэлов остаётся в графитовой кладке. Теперь посмотрим на «косточку» из 4-го блока ЧАЭС внимательным взглядом. Фрагмент циркониевой трубы ТК длиной примерно 1 метр, заполненный полуразрушенными твэлами, подобран на крыше около реактора. Труба – с трещинами и деформирована. Один торец трубы – разрыв в пределах нижнего стального переходника с уменьшенным диаметром по сравнению с диаметром циркониевой трубы (разрыв по стальному переходнику ниже активной зоны, т. е. фрагмент трубы соответствует нижней части активной зоны и нижнего отражателя). С этого торца видны концы разрушенных твэлов с таблетками топлива, втиснутые в уменьшенный диаметр стального переходника. Другой торец – хрупкий разрыв по цирконию, труба деформирована, твэлы в глубине трубы. Найдена маркировка трубы – канал 25-17, это край плато активной зоны юго-западного квадранта. Мощности каналов в этом месте активной зоны практически максимальны. (Исследования проводились в Курчатовском институте в ОИРТе, вся документация и материалы исследования у к. т. н. А. В. Рязанцевой). Поперечные разрезы трубы показали, что внутри находятся полуразрушенные твэлы, циркониевые оболочки сплавлены, охрупчены и окислены от перегрева, таблетки (топливо) высыпаются. Внимание привлекают концы твэлов, застрявшие в переходнике – это явно не концы нижней тепловыделяющей кассеты. [Тепловыдаляющая сборка (ТВС) состоит из двух тепловыделяющих кассет длиной примерно 3,5 м ( ТВК), на концах которых сверху и снизу ТВС находятся крепёжные детали – массивные стальные хвостовики, в которых крепятся твэлы, а вся ТВС крепится на циркониевой подвеске, которая выше активной зоны переходит в стальную подвеску]. Так вот, если бы в трубе находились нижние твэлы, то в переходнике застрял бы нижний хвостовик. Его нет. Вывод: нижняя кассета вместе с хвостовиком и нижняя часть верхней кассеты после разгона реактора на мгновенных нейтронах, перегрева и разрушения твэлов и разрушения труб каналов водой и паром была выброшена в графитовую кладку. (В момент разгона мощности на участке максимальных нагрузок в активной зоне осевое поле энерговыделения в пределах 4-5-ти нижних метров примерно косинусоидальное, в верхних двух-трёх метрах активной зоны тепловые нагрузки существенно меньше или практически отсутствуют, так как успели войти поглощающие нейтроны стержни СУЗ, которые, скорее всего, были все заклинены в момент роста давления в межтрубном пространстве и смятия труб ТК СУЗ). В этот момент разгона резко поднялся перепад давления в каналах реактора, расход на всех ГЦН снизился до нуля (по лентам самописцев), обратные клапаны закрылись. Примерно через 2-3 сек расход ГЦН стал восстанавливаться (после разрыва труб ТК и заполнения графитовой кладки водой, паром и разрушенными твэлами) и возрос выше номинального через 2–3 сек (дальше записи обрываются). Именно в эти секунды вода из ГЦН, которые продолжали вращаться, выносит остатки нижних твэлов вместе с хвостовиком в разрывы труб ТК в графитовую кладку реактора. Через несколько долей секунд (или секунд) происходит срыв подачи насосов (кавитационный срыв вследствие падения давления на ГЦН из-за разрыва труб ТК). Мощный поток теплоносителя остаётся только сверху из барабанов-сепараторов (там бóльший запас воды и ещё поддерживается высокое давление). Именно он отрывает и «вгоняет» часть неразрушенной полностью верхней кассеты в нижний стальной переходник канала (оболочки твэлов охрупчены и вполне вероятен их обрыв потоком пароводяной смеси из барабанов-сепараторов; твэлы с двух сторон в выброшенной трубе не имеют концевых заглушек). В этот момент времени уже оторваны нижние калачи каналов вблизи переходников сталь-цирконий и основной поток теплоносителя (уже без диспергированного топлива твэлов, оно выброшено в кладку) направлен не только в кладку, но и вниз по направляющему каналу – ещё целой нижней части трубы ТК, под реактор, где давление ещё почти атмосферное. Иначе этот кусок кассеты был бы выброшен в кладку, а не втиснут в стальной переходник трубы ТК. Только после разрушения труб каналов и роста давления в активной зоне и реакторном пространстве возникли условия для разрушения самого реактора: за счёт повышения давления в пределах кожуха (за счёт заполнения графитовой кладки с температурой 300-400°С пароводяной смесью и раскалённым разрушенным топливом) происходит его разрыв; затем повышается давление в герметичном реакторном пространстве и деформация («раздувание») металлоконструкций реактора (осмотр показал, что деформированы заполненные водой баки биологической защиты, схема Л); под давлением проседает крест схемы С, рвутся компенсаторы верхней и нижней биологических защит –схемы Е и ОР, опускается схема ОР (нижняя биологическая защита, несущая активную зону; схема С не выдерживает ударной нагрузки), поднимается и отрывается схема Е (верхняя биологическая защита), которая обрывает трубы пароводяных коммуникаций. В момент «проседания» схемы С вместе со схемой ОР и в момент подъёма и сдвига схемы Е (вероятнее всего этот процесс проходил одновременно, иначе произошло бы что-то одно, так как следствием разрыва верхнего или нижнего компенсаторов должно было бы быть падение давления в РП и торможение разрыва одного из них) произошел выброс раскалённой пароводяной и топливно-графитовой смеси в открывшуюся «дыру» при сдвиге схемы Е, а вместе с ней выброс кусков кожуха и графитовых блоков отражателя и периферийных графитовых блоков активной зоны вместе с остатками циркониевых труб ТК и твэлов в них, последующее разрушение и обрушение конструкций центрального зала, падение многотонной перегрузочной машины (РЗМ) и мостового крана. Вследствие «проседания» схемы ОР, разрыва компенсаторов (в этот момент происходил также отрыв труб охлаждения отражателя) и разгерметизации нижней части реакторного пространства произошел выброс раскалённой смеси вместе с частью фрагментов разрушенного топлива и «размытого» паром графита в помещения нижних коммуникаций реактора, что привело к их разрушению, а в дальнейшем – к разрушению стен помещений главных циркуляционных насосов, барабанов –сепараторов и других помещений реактора. В результате парового «взрыва» герметичного реакторного пространства, его разгерметизации и последующего выброса пароводяной и топливо-графитовой смеси вместе с частью состава активной зоны за пределы шахты и центрального зала реактора было выброшено (по оценке специалистов – исследователей аварии 4-го блока) около 5% топлива (целых и «размытых» графитовых блоков, в большей мере отражателя, выброшено было больше, ими были буквально завалены соседние крыши станции). Большая часть топлива и графита, особенно зоны малых тепловых нагрузок периферии и верхней части активной зоны, осталась в шахте реактора на схеме ОР. Последующий разогрев графита остаточным энерговыделением в топливе привёл к возгоранию графита и его полному выгоранию. Для горения графита возникли благоприятные условия: воздух поступал через разрушенные помещения нижних коммуникаций и отверстия под каналы в схеме ОР, а раскалённые газы и высокоактивные продукты деления (газообразные, испаряемые и легколетучие) выходили в разрыв и проходы между схемой Е и баками тепловой водяной защиты (схемы Л) и поднимались на сотни метров над развалом реактора в течение 8-10 суток, пока горел графит. После сгорания графита и остатков труб ТК схема Е перевернулась под тяжестью конструкций и фрагментов стен центрального зала, песка и прочих сброшенных с вертолёта материалов, а также выброшенных в момент взрыва в центральный зал графитовых блоков и фрагментов труб ТК и твэлов (именно тех фрагментов, которые находились на схеме Е). Конечно, выброшенные фрагменты активной зоны в первой фазе аварии и находившиеся на схеме Е до момента её переворота не могли испытать длительный режим высоких температур, когда упали на схему ОР, так как горение графита к этому времени практически закончилось. На схеме ОР в настоящее время вместе с разрушенными металлоконструкциями центрального зала, как мне представляется, должны «покоиться» остатки циркониевых и стальных участков труб периферийных ТК, вывернутых вверх потоком перегретого пара и с которых этим потоком были сорваны графитовые блоки. После переворота схемы Е они также не должны были сгореть. Там же должны находиться практически все стальные блоки тепловой защиты, которые располагались под и над графитовыми колоннами, и стальные трубы каналов охлаждения отражателя. (Каналы охлаждения отражателя в момент резкого подъёма мощности не должны быть разрушены, так как они без топлива. Они были оборваны в момент подъёма схемы Е и смятия схемы С с опусканием схемы ОР). Там же должны находиться практически все стальные части подвесок ТВС с защитными пробками ТК (возможно, внутри схемы Е). В общем, на схеме ОР должно находиться столько разрушенных конструкций, несгораемых, несгоревших и нерасплавленных остатков активной зоны реактора, что обнаружить топливо визуально весьма проблематично, особенно если учесть значительную часть топлива, которое «утекло» вместе с расплавленным песком и другими сброшенными с вертолёта материалами. Часть из них всё же попала в шахту реактора и превратилась в лавообразные топливосодержащие массы (например, в «слоновую ногу» – застывший столб лавы, или застывшую струю расплава в парораспределительном коллекторе). Без длительных высоких температур лавообразные растёкшиеся массы, объёмы которых значительны, вряд ли могли бы образоваться! Так что, по моему, «косточка» свидетельствует о последовательности развития аварии, близкой к изложенной выше. При взрыве активной зоны вне шахты реактора стальной хвостовик ТВС должен был бы находиться в «косточке» – в выброшенном куске трубы с твэлами. Заключение Уверен, что мало оснований говорить о том, что большая часть топлива 4-го блока реактора РБМК-1000 выброшена за пределы реактора в результате мифического взрыва и испарения активной зоны вне шахты реактора на высоте 15-30 метров от пола центрального зала. Тут впору вспомнить скорее другого барона с его занимательными историями. Идея (гипотеза) взрыва активной зоны вне шахты реактора 4-го блока ЧАЭС опубликована в журнале «Атомная энергия», том 100, вып. 4, апрель 2006 г.[3] и в недавней книге НИКИЭТ [4]. Фантастическая гипотеза без достаточного расчётного нейтронно-физического и теплофизического обоснования перекочевала в серьёзную и полезную книгу о реакторах РБМК. Если ещё с большой натяжкой можно говорить о вероятности компактного «выпрыгивания» всей активной зоны из шахты реактора в результате локального роста давления вблизи схемы ОР у «подошвы» активной зоны (ружейный пыж; в нашем случае это не пассивный «пыж», а «активный», внутри которого шли теплогидравлические процессы почти взрывного характера), то у авторов гипотезы нет никаких веских нейтронно-физических (реактивностных) и даже логических (на уровне рассуждений) аргументов о возможности дополнительного мгновенного роста реактивности и тепловой мощности в этой «выпрыгнувшей» активной зоне, ставших причиной взрыва и превращения в раскалённую «пыль» всей активной зоны вне шахты реактора на высоте 15-30 м от пола центрального зала (тут в пору говорить о ядерном взрыве). Ведь значительной части разрушенного топлива, скорее всего, в каналах при подъёме активной зоны уже не останется: оно будет вынесено вниз через оборванные нижние подводящие трубы каналов (НВК), в процессе самого подъёма, причём основная часть не разрушенного топлива будет находиться в верхней части графитовой кладки. Стержни СУЗ будут заклинены внутри активной зоны из-за смятия труб каналов СУЗ в момент роста давления в межтрубном пространстве активной зоны и не могут «вывалиться» из «вылетевшей» активной зоны. (Стержни СУЗ все враз остановились через несколько секунд после их сброса, что можно объяснить только их заклиниванием из-за смятия труб, которые в момент роста мощности могли дополнительно нагреться и потерять устойчивость вследствие роста давления). Поэтому нет оснований ожидать дополнительного роста реактивности в поднятой на 30 метров всей активной зоне с последующим взрывом и диспергированием всей активной зоны. Появление публикаций о взрыве активной зоны 4-го блока ЧАЭС вне шахты реактора напоминает библейскую легенду о Моисее, который водил евреев по пустыне 40 лет, чтобы избавить их от духа (синдрома) египетского рабства (чтобы умерли все свидетели и носители рабства), чтобы возникла из разрозненных племён единая, сплочённая и жизнеспособная нация. Так и в нашем трагическом, но локальном случае: видимо, единое мнение о причинах и развитии аварии на ЧАЭС появится ещё только через 20 лет, когда уйдут в мир иной участники тех событий, свидетели, «ликвидаторы» и «организаторы» чернобыльской катастрофы. Хотя… Энтузиасты уже сто лет спорят о природе Тунгусского метеорита (болида, ледяной кометы и пр.). Уж очень хочется найти следы пришельцев. На самом деле, «у нас есть историки, но нет истории» – гипотеза-то в серьёзной книге по РБМК [4] может остаться в головах нескольких поколений, прочитавших книгу.   Форум » Зона Отчуждения » Все о Чернобыле » Апрель 1986 года (Авария на ЧАЭС: версии и мнения) Страница 1 из 1 1 Главная страница форумаНаш Сайт/Форум     Сайт/Форум     Конкурсы     Банерообмен     Услуги сайтаВилла Отшельник'а     Правила ролевой     Кабинет заседаний     Кабинет Отшельник'а     Доска почета     Доска новостейГруппировки     Вступить в армию     Вступить в Долг     Вступить в Свободу     Вступить в МонолитЛокации     Кардон     Свалка     НИИ Агропром     Радар (Выжигатель)     Припять     ЧАЭСРолевая зона     Банк     Магазин     Бар "Припять"     Жилой районS.T.A.L.K.E.R. II / С.Т.А.Л.К.Е.Р. 2     Общие обсужденияS.T.A.L.K.E.R.: Shadow of Chernobyl / Тень Чернобыля     Основной форум     Вопросы и Ответы     Тактика в игре     Модификации и ДополненияS.T.A.L.K.E.R.: Clear Sky / Чистое Небо     Основной форум     Вопросы и Ответы     Одиночная игра     Баги одиночной игры     Тактика игры     Модификации и ДополненияS.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat / Зов Припяти     Основной форум     Мир Зоны     Вопросы и Ответы     Одиночная игра     Проблемы одиночной игры     Модификации и ДополненияЗона «Сетевой игры»     Сетевая игра в ТЧ     Сетевая игра в ЧН     Сетевая игра в ЗП     Сталкер OnlineWeb S.T.A.L.K.E.R.     Графика для сайтов     Скрипты для ucozЗона Отчуждения     Мир Сталкера     Ваше творчество     Билды S.T.A.L.K.E.R.     Все о Чернобыле     Все о Припяти     Aудиокниги S.T.A.L.K.E.R.     Наши СкриншотыБар "100 Рентген"     Форумные игры     Флейм     Внимание: шутка юмора     Другие игрыРадиоактивный мусор     Мусорник Поиск:

Главная страница • Форум • Моды и файлы • Галерея • Статьи • FAQ • Найти Авторское право на игру и использованные в ней материалы принадлежат GSC Game World. Любое использование материалов сайта возможно только с разрешения его администрации. © 2024 Вселенная игры S.T.A.L.K.E.R. Используются технологии uCoz