Як будували чорнобильський саркофаг

Створення нових бар'єрів безпеки

При аварії всі бар'єри безпеки, передбачені творцями реактора, були відразу ж зруйновані вибухом, тому потрібно в найкоротший термін звести нові перепони для ядерної, радіаційної та теплової небезпеки. Як це робилося, добре відомо: в шахту реактора скидали різні матеріали. Частина з них (поглинають нейтрони сполуки бору) повинна була забезпечити ядерну безпеку, інша (доломіт, пісок, глина) - створити фільтруючий шар і зменшити викид активності, третя - (свинець) - поглинути виділяється тепло. Всього, було скинуто майже 5 тис. Тонн матеріалів.

Запеклі суперечки про необхідність такого заходу і про його наслідки йшли і до, і після його здійснення. Особливо гострій критиці було піддано рішення про використання свинцю, який, плавлячи і випаровуючись, міг додатково забруднити навколишнє середовище. І тільки через три роки, після великого комплексу розвідувальних робіт, стало ясно, що сперечатися немає про що: в саму шахту реактора якщо і потрапила, то лише мала частка скинутих матеріалів, основна їх частина утворила пагорби заввишки до 15 м в центральному залі. Неможливо також перекрити всі шляхи виходу повітря з шахти, тобто створити повноцінний фільтруючий шар. Причина - несприятлива геометрія руйнувань.

У перші тижні проводилися і інші захисні заходи, наприклад, під шахту реактора для охолодження активної зони і зниження концентрації кисню подавався рідкий азот.

Як створювали Саркофаг

Наступ на зруйнований блок почалося відразу ж після аварії.

По-перше, велася дезактивація прилеглої території, розкидані вибухом радіоактивні уламки і грунт з найбільш забруднених місць збиралися в контейнери. Використовувалася найрізноманітніша будівельно-дорожня техніка, в тому числі виготовлена ​​в Польщі, Фінляндії, ФРН, Японії. Місце водія захищалося свинцем, а повітря надходило через фільтри. Деякі машини були обладнані апаратурою телеспостереження. Контейнери пізніше поміщали в зруйнований блок або вивозили в місця поховання - «могильники».

По-друге, після попереднього очищення територію навколо блоку покрили шаром щебеню, піску і бетону товщиною до 1,5 м.

Поки робилися ці перші кроки, конструктори розробляли варіанти Саркофагу. Ніхто ще не вирішував завдання такої складності і масштабів, до того ж без достовірної інформації про стан палива всередині блоку і ступеня руйнування будівельних конструкцій - проектування і будівництво довелося вести одночасно з отриманням такої інформації. Знадобилося пропрацювати 18 варіантів проекту, щоб вибрати з них остаточний. І все ж Саркофаг спроектували за місяць.

При будівництві чимало бетону протекло в зруйновану будівлю, ускладнивши або унеможлививши прохід у багато приміщень. З іншого боку, те, що більшу частину палива покрив шар «свіжого» бетону, значно поліпшило радіаційну обстановку і полегшило розвідку інших приміщень.

Розвідка при спорудженні об'єкту Укриття

Поки будувався Саркофаг, всередині і поза аварійного блоку велися розвідувальні та діагностичні роботи. Для візуальних спостережень, фото- і телезйомок, вимірювання радіаційних полів, відбору проб аерозолів використовувалися вертольоти. Вони ж доставляли в розвал діагностичні прилади. Такі роботи вимагали великої винахідливості, хорошої підготовки і мужності. Але не менш потрібними були ці якості для розвідки всередині блоку. Всупереч оптимістичним нотаток журналістів, не знайшлося ні вітчизняних, ні закордонних роботів, здатних вести розвідку серед руїн, в величезних радіаційних полях. Якщо роботи не ламалися на старті, вони застрявали в самих невідповідних місцях або взагалі відмовлялися «коритися» в потужних полях випромінювання. Тому розвідку вели люди, найчастіше за допомогою тут же вдосконалених серійних дозиметрів, лабораторних приладів, клінічних дозиметрів, різних накопичувачів дози, теплометріческіх пристроїв.

Розвідникам вдалося пройти, проповзти, а найчастіше пробігти по багатьом приміщень блоку і встановити там постійні контрольні прилади. Вони, зокрема, не побачили проплавлення і руйнувань перекриттів на самих нижніх поверхах, а це означало, що «китайський синдром» там поки не проявився.

У цій статті немає можливості розповісти про всі методи діагностичних досліджень, в тому числі народжених під час «мозкових штурмів» - чаювань, в яких брали участь самі різні фахівці. Згадаємо лише про програму «Буй».

Власне, сам «буй» - це діагностичне пристрій у формі усіченого конуса, начинений гамма-камерами, вимірювачами швидкості і напряму повітряного потоку, датчиками температур і теплових потоків. Кожен буй мав кабель довжиною 250 м, вільний кінець якого кріпився до вертольота або крану «Демаг», які доставляли його в задану точку. Апаратура, обробляють сигнали від буїв, розміщувалася в збережених і щодо захищених від радіації приміщеннях 4-го блоку. Підготовка програми зайняла близько двох місяців, розміщення детекторів - 10 днів.

Розріз зруйнованого блоку, побудований за результатами останніх досліджень. Бетон, що потрапив в блок при будівництві об'єкту Укриття, позначений ненасиченим кольором, що містить паливо лава - насиченим. Чи не показані залишки каналів і графітової кладки, що лежать шаром на плиті «Підстава реактора» (ОР), а також труби, що звисають з верхньої кришки реактора (Е).

План рішучого наступу

До кінця 1987 року вже знову працювали два блоку ЧАЕС і залишалися лічені дні до пуску третього. Було потрібно визначити ступінь ядерної небезпеки палива в Саркофагу. За нашими відомостями, паливо в Саркофагу знаходилося в зруйнованому центральному залі і під каскадної стіною (частина викинутого при вибуху), в спеціальному басейні, де до аварії зберігалися відпрацьовані ТВЕЛи, в шахті реактора (залишки активної зони), в нижніх приміщеннях блоку, куди розплавлене паливо протекло в результаті аварії.

Найбільшу ядерну небезпеку представляли залишки активної зони в шахті реактора і скупчення палива в нижніх поверхах. Потрібно було максимально наблизити до них діагностичні прилади, а при необхідності - ввести в паливо поглиначі нейтронів. Тому вирішено було очистити і дезактивувати приміщення із західного боку Саркофагу, встановити в них бурильні верстати та через бетонні стіни, піщано-гравійну суміш і бак водяній захисту пробурити свердловини як в шахту реактора, так і в підреакторні приміщення. Це дозволило б за допомогою перископів і телекамер оглянути недоступні раніше приміщення, визначити ступінь їх руйнування і місця скупчення палива, а потім підвести до них детектори нейтронів, гамма-випромінювання або прилади теплового контролю.

Що відбувається в Саркофагу

У міру проникнення до епіцентру аварії прояснялося справжній стан зруйнованого реактора. Модельні уявлення, що використовувалися в 1986- 1987 рр. багато в чому не підтвердилися.

У підставі реактора виявлений завал з графітових блоків, конструкційних елементів і «свіжого» бетону, залив і підреакторному приміщення, куди потрапила значна частина палива. Розплавивши пісок, серпентиніт, бетон та інші матеріали, паливо утворило потоки, що нагадують лавові, які через паросбросние клапани і труби, кабельні канали та інші отвори проникли в паророзподільних коридор, басейн-барботер, інші коридори і приміщення в нижній частині блоку. «Лава» застигла у вигляді безлічі сталагмітів і напливів (напливи з найбільшою активністю отримали назву «слоняча нога»). Хімічний склад лави сильно варіюється, але в ній неодмінно наявний до 20% UO2 в вигляді частинок розміром від одиниць до сотень мікрон.

У 1987 р лава відрізнялася високою міцністю, і, щоб відколоти шматки «слонової ноги», застосовували стрілецьку зброю. Тепер же вона втратила твердість, скляний блиск і поступово руйнується, перетворюючись в паливну пил - модифікацію палива, що представляє найбільшу радіаційну небезпеку ».