Роман Цирулев - Япония. Вся правда. Первая полная антология катастрофы

В 2009 году «что-то пошло не так» – на «Фукусиме-1» случилось сразу три инцидента, ни один из которых, правда, не привел к негативным последствиям для окружающей среды или человеческим жертвам. Однако, как выясняется теперь, это были еще цветочки – судный день для станции настал в марте 2011-го…

Реакторы на оказавшейся несчастливой АЭС расположены двумя группами – первые четыре блока в одну линию параллельно морю, но отделенные от него сооружениями пристани при станции; как выяснилось, эта преграда оказалась недостаточной, чтобы спасти станцию от удара цунами. Еще два реактора находятся в некотором отдалении и чуть дальше от побережья, они почти не пострадали от стихии, но все равно будут закрыты в рамках полной остановки всей станции. Планировалось расширение станции и строительство в ближайшие годы 7-го и 8-го блоков – но природа внесла свои коррективы в эти планы, и новые реакторы здесь, конечно, уже не будут построены.

Все реакторы, используемые на АЭС «Фукусима-1», относятся к типу кипящих водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР), впервые разработанных, кстати, в СССР, в знаменитом Курчатовском институте. Реакторы такого типа сейчас считаются одними из самых безопасных и составляют основу мировой ядерной энергетики. На печально известной Чернобыльской АЭС использовались более опасные реакторы другого типа – водо-графитные, что и стало одной из причин столь серьезных последствий аварии на ней. Впрочем, о параллелях с чернобыльской катастрофой мы еще поговорим, а пока имеет смысл в общих чертах описать устройство реакторов на АЭС, подобных фукусимской, – без этого будет сложно понять, что же за неполадки происходили на многострадальной станции и чего пытались добиться японские ликвидаторы в течение многих недель.

Главная часть реактора – его ядро – это так называемая активная зона, в которой в циркониевых тепловыделяющих элементах ( твэлах , их же называют топливными стержнями) находится собственно ядерное топливо и происходит реакция ядерного распада. Для повышения уровня защиты герметичный корпус реактора заключен в еще одну герметичную оболочку из армированного бетона ( контейнмент ), предотвращающую распространение радиации. В результате распада каждое ядро урана или плутония превращается в два других ядра и выделяет при этом огромное количество энергии, поэтому реактор во время работы очень сильно нагревается. Высокая температура передается воде, используемой в качестве теплоносителя, вода превращается в пар, который вращает турбины, управляющие генератором, где, в свою очередь, энергия пара преобразуется в электроэнергию, поступающую на линию электропередачи. Однако в процессе реакции образуется избыточное тепло, поэтому одной из первоочередных задач обеспечения безопасности реактора является его охлаждение. Для охлаждения также используется вода – она циркулирует по реактору, отводя от него избыточное тепло, нагреваясь, попадает в охлаждающую емкость (в качестве этой емкости часто используют градирни – конструкции, выглядящие как огромные толстые бетонные трубы, их пугающими изображениями часто иллюстрируют рассуждения об ужасах загрязнения окружающей среды современной промышленностью, но на самом деле из градирен валит не едкий дым, а обычный водяной пар от охлаждающейся воды) и после охлаждения снова становится пригодной для использования. Если вода из-за какой-то внештатной ситуации перестанет циркулировать по системе охлаждения (что и произошло в Фукусиме), то она сама станет нагреваться и превращаться в пар, а значит, в реакторе будет расти давление, кроме того, под действием радиации она может начать распадаться на водород и кислород – и то и другое чревато прорывом конструкции из-за переизбытка давления. Если же, в свою очередь, активная зона реактора перестанет эффективно охлаждаться, топливные стержни могут расплавиться, сделав реактор непригодным для дальнейшего использования, а если температура еще поднимется, расплавиться может уже оболочка активной зоны контейнмента – их герметичность будет нарушена, и продукты распада с высочайшим уровнем радиоактивности могут попасть в окружающую среду, сделав ее непригодной для жизни на многие годы.