Владимир Савченко - Чернобыль, 26,4,86 - Вариант ситуации

Я принялся сам строить и просчитывать этот вариант. И - пришел к таким отвратительным выводам, что первой реакцией было: ну его к черту, пусть кто-то другой это исследует и об этом сообщает! Но... нельзя же все время ходить здесь вокруг да около, вопрос серьезный. Вот мои результаты - и пусть ученые противопоставят им свои.

Она круто вырвалась из управления, эта реакция. "Через 35-40 секунд после начала эксперимента"мощность превысила в 100 раз номинальную..." (Из статьи "Чернобыль - год спустя" в западногерманском журнале "Энергия", No4/87-но РЖ Энергетика 2.50.130, 1988). "Первичная причина-конструктивные недостатки РБМК: изобилие графита, из-за чего при мощности меньше 20% от номинала работа неустойчива; скорость ввода аварийных стержней 0,4 м/с, полное время ввода 15-20 с не поспело за выходом блока от "мигания нейтронов" на критичность" (Изложение доклада UKAEA (Великобритания) в РЖ Энергетика 12У291, No12/87).

И то, и другое сообщение основаны на докладе советских атомщиков о чернобыльской аварии в МАГАТЭ... странно доходит до нас эта информация! И еще стоит добавить: Е. П. Велихов-вице-президент АН; а А.П. Александров, руководивший разработкой реакторов РБМК-1000, президентом академии был.)

Итак, она круто пошла: стократное превышение номинальной мощности, то есть 100 гигаватт, и далеко не сразу прекратилась. Сопоставим еще числа (и кстати, убедительно советую обычным читателям, "людям с улицы", не воротить от них нос. Заработки свои, расходы-доходы считаете? Так вот эти числа гораздо важнее): рабочая температура воды в реакторе 280° С, (под давлением), температура внутри тепловыделяющих элементов, ТВЭлов, при этом около 750°С откуда же взялись температуры, расплавившие топливо (а уран в ТВЭлах существует в виде таблеток двуокиси, которая плавится, по разным источникам, при 2200-2800°С) и воспламенившие графит, признанный огнеупор (загорается при 3900-4000°С)?

И кстати, кстати, кстати... не надо делать из чернобыльской аварии уникум. Она уникальна только масштабами и числами. Вернемся к той заметке в "За рубежом" No22/86: авария на реакторе СЛ-1 в Айдахо-Фолс. "Цепная реакция вышла из-под контроля, часть стенки реактора расплавилась... погибло три человека". Помянутый уже реактор-размножитель "Ферми"-расплавилась стенка реактора. Катастрофа на 2-м блоке АЭС "Тримайл Айленд" в 1979 году: "Температура в реакторе превысила 2700°С". Картины похожие - да и какими им еще быть!

Частично цепную реакцию в 4-м блоке уменьшил взрыв, который выбросил из активной зоны до 5% ядерного топлива (называют и большие цифры). Но целиком погасить он ее не мог. Дело в том, что активные зоны энергетических реакторов содержат массу ядерного топлива, многократно большую критической. Иначе и нельзя, от выгорания урана и накопления "осколочных" продуктов реакция быстро угаснет, реактор перестанет работать. Поэтому там так много регулирующих, компенсирующих и аварийных стержней. Фактически в реакторе идет много цепных реакций деления, в каждом участке своя.

Поэтому окончательно погашена была эта реакция в разрушившемся РБМК - и, вероятно, после 1 мая - только забрасыванием его огнедышащего развороченного "кратера" через дыру в крыше мешками с порошком борной кислоты с вертолетов. (Бор - наилучший гаситель нейтронов.) Известно, что это не сразу далось, вертолетчикам для прицельного "мешкометания" пришлось снижаться так, что они рисковали немногим меньше, чем пожарные.

Оценим поэтому прежде всего вероятность удачи (да, так!)-вероятность события "гашение цепной реакции".

Событие это складывается из нескольких:

1) взрыв реактора разворотил крышу-и тем обеспечил возможность последующего "мешкометания"; если бы он пошел вбок, выворотил стену, этой возможности не было бы; оценим вероятность и того и другого случая в Р1==0,5 (как для орла или решки в подбрасывании монеты);

2) отважные и эффективные действия пожарных: сбив пожар, они не дали обрушиться всему, что там могло обрушиться в громадном здании на реактор, тем опять-таки обеспечив возможность для главного события; вероятность Р2=0,7;

3) отважные и эффективные действия вертолетчиков по прицельному "мешкометанию" на реактор; вероятность Р3=0,7.

Может показаться, что, оценивая в процентах последние два события, я бросаю тень на подвиги этих людей, ставлю под сомнение-и т. п.; ничего подобного. Эти люди сделали для нас все, и благодарная память наша о них всегда будет чиста. Вероятностями же я оцениваю, насколько нам может повезти в следующий раз. Известно, что среди персонала ЧАЭС оказались и люди струсившие, растерявшиеся. Более того, все мы помним, как позорно несколько месяцев спустя вели себя в Цемесской бухте капитаны "Адмирала Нахимова" и сухогруза "Васева"; а ведь это капитаны -первые после бога на своих кораблях. Всяко бывает.

- Так почему тогда вероятности 0,7, а не 0,5?

Потому что это их долг.

Вероятность удачи определяется как произведение вероятен трех этих событий: Р=Р1Р2Р3=0,5х0,7х0,7=0,245. Чтобы не мелочиться - одна четвертая.

...Может, слова "божье попущение" все-таки надо писать без кавычек?

Что ж, тем внимательнее стоит исследовать, что могло произойти с вероятностью три четвертых.

3

...З) Оружие, энергия взрыва к-рого освобождается в результате последоват. развития 3 ядерных реакций: деление ядер u-235 или Pl-239 (1-я ступень); синтез легких ядер термоядерного заряда (2-я ступень); деление ядер u-238 (3-я ступень). Осн. доля энергии освобождается в результате деления ядер u-238 нейтронами, выделяющимися при термоядерной реакции... Применение u-238 позволило значительно увеличить мощность ядерного взрыва...

Из статьи Ядерное оружие" в МСЭ,

3-е изд. 1960 г., т. 10, с. 1119

Каков запас энергии в 192 тоннах урана нового РБМК-1000? Самая простая оценка не требует даже того, чтобы вникать в физику: он должен выдавать 1 ГВт (109 Вт) электрической мощности в течение 20 лет. Плюс втрое больше от него уходит в рассеянное тепло. 4 ГВт помножить на число секунд в 20 годах, получим:

Е=2,52х1018Дж 6,01х1017 калорий

Если словами, то шестьсот миллионов миллиардов калорий - но что здесь слова!

...Вот это больше всего и смущает население. Чтобы получить такие гигаватты на тепловой электростанции, к ней чуть ли не ежедневно подгоняют составы с углем, отваливают или вывозят горы золы и шлака. А здесь - раз привезли (192 т урана-или в виде двуокиси 220 тонн-это четыре товарных вагона), и далее всей этой энергии осталось только выделяться.

А если не на 20 лет растянется выделение - побыстрее?

Прикинем чисто умозрительно/ что означало бы выделение такой энергии за секунды. Если положить среднюю удельную теплоемкость материалов реактора и окрестного железобетона 0,4 кал/г. градус (это с походцем), то получится, что эта энергия нагреет сам реактор, окружающий его графит и еще примерно такую массу железобетона-т. е. в целом массу порядка 10000 тонн (масса 9-этажного дома-башни)-до сотен миллионов градусов. До температуры ядерного взрыва. Ничего нового... кроме одного: взрыв т а к и х масс урана никогда еще не осуществлялся; все, что было, в пределах малой доли от нее.