Радиоактивные вещества в условиях развития современного общества

     Государственная комиссия, сформированная в СССР для  расследования причин катастрофы, возложила  основную ответственность за катастрофу на оперативный персонал и руководство  ЧАЭС. Для исследования причин аварии МАГАТЭ создало консультативную  группу, известную как Консультативный  комитет по вопросам ядерной безопасности (INSAG), которая, на основании материалов, предоставленных советской стороной, и устных высказываний специалистов, в своём отчёте 1986 года также в целом поддержало эту точку зрения. Утверждалось, что авария явилась следствием маловероятного совпадения ряда нарушений правил и регламентов эксплуатационным персоналом, катастрофические последствия авария приобрела из-за того, что реактор был приведён в нерегламентное состояние.

     В 1993 году INSAG опубликовал дополнительный отчёт, обновивший «ту часть доклада INSAG-1, в которой основное внимание уделено причинам аварии». Рассматривая новые источники информации, INSAG указал, что многие из них носят противоречивых характер, отметив, что «наиболее важными являются доклады двух советских комиссий, возглавляемых соответственно Н. А. Штейнбергом и А. А. Абагяном», которые включила в вышеназванный отчёт в виде приложений. Первая комиссия была составлена преимущественно из бывших работников ЧАЭС, вторая — из специалистов проектных организаций, а так же организаций осуществлявших эксплуатационную поддержку РБМК. В этом отчёте пересматриваются «некоторые детали сценария, представленного в INSAG-1»[7], а так же изменены некоторые «важные выводы».

     В том числе в INSAG-7 рассматривает  эффект увеличения реактивности при  аварийном останове реактора, информация по которому была подтверждена советской стороной в 1987 году. Давая оценку своим взглядам, INSAG-7 отметил сочетание двух серьёзных проектных дефектов: неудачной конструкции стержней и положительной обратной связи по реактивности, отмечая при этом, что «вряд ли фактически имеет значение то, явился ли положительный выбег реактивности при аварийном останове последним событием, вызвавшим разрушение реактора. Важно лишь то, что такой недостаток существовал и он мог явиться причиной аварии». Также в INSAG-7 было отмечено, что некоторые обвинения в адрес персонала, проводившего эксперимент, отражённые в INSAG-1, не соответствуют действительности, отмечая однако «довольно легкомысленное отношение к блокировке защиты реактора как технологического регламента по безопасности так и операторов».

     Как и в ранее выпущенном отчёте INSAG-1, пристальное внимание в докладе  ИНСАГ уделяется недостаточной (на момент аварии) «культуре безопасности»  на всех уровнях, включая проектирование, эксплуатацию, эксплуатационную поддержку  и надзор за безопасной эксплуатацией.

     Окончательно, INSAG-7 сформировал осторожные выводы о причинах аварии, в том числе  указывая на то, что:

     «Можно  сказать, что авария явилась следствием низкой культуры безопасности не только на Чернобыльской АЭС, но и во всех советских проектных, эксплуатирующих  и регулирующих организациях атомной  энергетики, существовавших в то время»,

     «Как  указывается в INSAG-1, человеческий фактор следует по-прежнему считать основным элементом среди причин аварии»

     «Наибольшего  осуждения заслуживает то, что  неутверждённые изменения в программу  испытаний были сразу же преднамеренно  внесены на месте, хотя было известно, что установка находится совсем не в том состоянии, в котором  она должна была находиться при проведении испытаний».

     ИНСАГ обозначил ряд проблем, внёсших  вклад в возникновение аварии:

     - установка фактически не соответствовала действовавшим нормам безопасности во время проектирования и даже имела небезопасные конструктивные особенности;

     - недостаточный анализ безопасности;

     - недостаточное внимание к независимому рассмотрению безопасности;

     - регламенты по эксплуатации надлежащим образом не обоснованы в анализе безопасности;

     - недостаточный и неэффективный обмен важной информацией по безопасности как между операторами, так и между операторами и проектировщиками;

     - недостаточное понимание персоналом аспектов их станции, связанных с безопасностью;

     - неполное соблюдение персоналом формальных требований регламентов по эксплуатации и программы испытаний;

     - недостаточно эффективный режим регулирования, оказавшийся не в состоянии противостоять требованиям производственной необходимости;

     - общая недостаточность культуры безопасности в ядерных вопросах как на национальном, так и на местном уровне.

     Таким образом, основой аварии на ЧАЭС была признана «низкая культура безопасности не только на Чернобыльской АЭС, но и во всех советских проектных, эксплуатирующих  и регулирующих организациях атомной  энергетики, существовавших в то время», таким образом под критику  МАГАТЭ попали все организации задействованные  в то время в атомной энергетике, и входящие в Министерство энергетики СССР, Среднего машиностроения СССР и  Госатомнадзора СССР, и пр.

     Ниже  рассматриваются технические аспекты  аварии, обусловленные в основном имевшими место недостатками реакторов  РБМК, а так же нарушениями и  ошибками, допущенными персоналом станции  при проведении последнего для 4-го блока ЧАЭС эксперимента.

     В разное время выдвигались различные  версии для объяснения причин чернобыльской  аварии. Специалисты предлагали разные гипотезы о том, что привело к  скачку мощности. Среди причин назывались: так называемый «срыв» циркуляционных насосов (нарушение их работы в результате кавитации), вызванный превышением  допустимого расхода воды, разрыв трубопроводов большого сечения  и другие. Рассматривались также  различные сценарии того, как конкретно  развивались процессы, приведшие  к разрушению реактора после скачка мощности, и что происходило с  топливом после этого. Некоторые  из версий были опровергнуты исследованиями, проведёнными в последующие годы, другие остаются актуальными до сих  пор. Хотя среди специалистов существует консенсус по вопросу о главных  причинах аварии, некоторые детали до сих пор остаются неясными. Важность этих деталей обуславливается оценками выброшенного в течение аварии топлива  и радиоактивных материалов в  окружающую среду, а следовательно, и необходимыми масштабами работ  по ликвидации аварии (например, сооружение объектов «Укрытие-2»). Рассмотрение причин осложняется и определённым моральным аспектом: как указала ИНСАГ, катастрофа стала возможной вследствие низкой культуры безопасности всех организаций СССР, задействованных в атомной энергетике, в том числе эксплуатирующей, надзорной, организаций, разработавших реактор и АЭС, а также организаций, осуществлявших поддержку эксплуатации АЭС. Таким образом, судить о причинах и следствиях аварии приходится специалистам, чьи организации (в силу признания низкой культуры безопасности) прямо или косвенно несут часть ответственности за аварию.

     Достаточно  интересной является дискуссия о  первопричине аварийного разгона. Высказываются  несколько версий:

     - Кавитация ГЦН, вызвавшая отключение ГЦН и интенсификацию процесса парообразования с введением положительной реактивности;

     - Кавитация на ЗРК, вызвавшая поступление дополнительного пара в активную зону с введением положительной реактивности;

     - Отключение ГЦН собственными защитами, вызвавшее интенсификацию процесса парообразования с введением положительной реактивности;

     - Срабатывание аварийной защиты, вызвавшее введение положительной реактивности;

     Версия  о кавитации теплоносителя на ЗРК основывается на расчётных исследованиях, показавших, что при температуре  теплоносителя на входе в реактор, незначительно отличающейся от температуры  кипения (что было осуществлено персоналом путём работы на низкой мощности и  избыточным расходом теплоносителя  через реактор), возможно подкипание теплоносителя в бороздках ЗРК, и образующийся пар, увлекаемый расходом теплоносителя, мог попадать в активную зону, существенно изменяя поля энерговыделения  в наиболее опасный период аварии.

     Кавитация или отключение ГЦН собственными защитами приводило бы к быстрому снижению расхода теплоносителя  через реактор, что, с учётом подходящего  фронта более горячей воды (из-за фактического прекращения подпитки реактора водой незадолго до аварии), могло вызвать интенсивное парообразование  в активной зоне, послужившее «запалом»  аварийного разгона.

     Высказываются предположения, что взрыв является результатом диверсии, по какой-то причине скрытой властями. Сторонники этой версии, в частности, упоминают о том, что разрушенный блок был сфотографирован американским спутником, который, по их мнению, оказался слишком точно и в нужный момент на нужной орбите над ЧАЭС.[источник не указан 203 дня] Как и любую другую «теорию заговора», эту версию трудно опровергнуть, так как любые факты, которые в неё не укладываются, объявляются сфальсифицированными. Из-за аварии был выведен из строя секретный объект Чернобыль-2 или Загоризонтная РЛС Дуга-1 (объект был выведен из строя из-за приближенности к АЭС и высокого уровня радиации после аварии).

     Ещё одна версия, получившая широкую известность, объясняет аварию локальным землетрясением. В качестве обоснования ссылаются  на сейсмический толчок, зафиксированный  примерно в момент аварии. Сторонники этой версии утверждают, что толчок был зарегистрирован до, а не в  момент взрыва (это утверждение оспаривается), а сильная вибрация, предшествовавшая катастрофе, могла быть вызвана не процессами внутри реактора, а землетрясением. Причиной того, что соседний третий блок не пострадал, они считают тот факт, что испытания проводились только на 4-м энергоблоке. Сотрудники АЭС, находившиеся на других блоках, никаких вибраций не почувствовали.

     Существует  версия, что причиной аварийного разгона  является нажатие кнопки АЗ-5 и начало введения стержней управления и защиты в активную зону. Указывается, что  в этом случае одной реактивности, вводимой за счёт концевого эффекта, хватило бы на аварийный разгон и  разрушение реактора. Данная версия была предложена сотрудниками ведомств, подчинённых  министерству энергетики СССР, которое  эксплуатировало Чернобыльскую  АЭС. Прямые расчёты опровергали  такое развитие событий. Впрочем, дополнительные расчёты, с исходными данными, подогнанными под наиболее неблагоприятный случай, показывали принципиальную осуществимость такого сценария.

     По  версии, предложенной К. П. Чечеровым, взрыв имел ядерную природу. Причём основная энергия взрыва высвободилась не в шахте реактора, а в пространстве реакторного зала, куда активная зона вместе с крышкой реактора и загрузочно-разгрузочной машиной была поднята, по его предположению, реактивной силой, создаваемой паром, вырывающимся из разорванных каналов. За этим последовало падение крышки реактора в шахту. Последовавший в результате этого удар был интерпретирован очевидцами как второй взрыв. Эта версия была предложена для того, чтобы объяснить отсутствие топлива внутри «саркофага». По данным послеаварийных исследований, в шахте реактора, подреакторных и других помещениях было обнаружено не более 10 % ядерного топлива, находившегося в реакторе. На территории станции ядерного топлива также не было обнаружено, однако было найдено множество фрагментов циркониевых трубок длиной в несколько сантиметров с характерными повреждениями — как будто они были разорваны изнутри. Однако существует мнение, что внутри саркофага находится около 95 % топлива.

     Особое  место среди подобных версий занимает версия, представленная сотрудником  Межотраслевого научно-технического центра «Укрытие» Национальной Академии Наук Украины Б. И. Горбачёвым. По этой версии, взрыв произошёл из-за того, что операторы при подъёме мощности после её провала извлекли слишком много управляющих стержней и заблокировали аварийную защиту, которая мешала им быстро поднимать мощность. При этом они якобы не заметили, что мощность начала расти, что привело в итоге к разгону реактора на мгновенных нейтронах.

     По  версии Б. И. Горбачёва, в отношении  первичных исходных данных, используемых для анализа всеми техническими экспертами, был совершён подлог (при  этом он сам выборочно использует эти данные). И он считает, что  на самом деле хронология и последовательность событий аварии были другими. Так, например, по его хронологии взрыв реактора произошёл за 25—30 секунд до нажатия  кнопки аварийной защиты (АЗ-5), а  не через 6—10 секунд после, как считают  все остальные. Нажатие кнопки АЗ-5 Б. И. Горбачёв совмещает в точности со вторым взрывом, который для этого  переносится им на 10 секунд назад. По его версии, этот второй взрыв был  взрывом водорода, и он зарегистрирован  сейсмическими станциями как  слабое землетрясение.

     Версия  Б. И. Горбачёва содержит очевидные  специалистам внутренние нестыковки, не согласуется с физикой процессов, протекающих в ядерном реакторе, и противоречит зарегистрированным фактам. На это было неоднократно указано, однако версия получила широкое распространение в Интернете.