А. Фурсов - De Secreto / О Секрете
Далее (на стр. 139) Медведев опять цитирует того же Велихова, сказавшего (уже 7 мая) министру А.И. Майорцу следующее: «Чернобыльский взрыв хуже Хиросимы. Там была одна бомба, а здесь радиоактивных веществ выброшено в 10 раз больше. И плюс ещё полтонны плутония»! Но адекватных выводов снова не последовало. Хотя как раз под 7 мая Медведев отмечал: «В Чернобыле временами резко возрастает активность воздуха. Плутоний, трансураны и прочее»(с. 131). И даже «2 июня… реактор выплюнул из-под наваленных на него мешков с песком и карбидом бора очередную порцию ядерной грязи»!
Уместно привести замечания и ликвидаторов, тоже квалифицированных специалистов-ядерщиков, в которых высказаны любопытные предположения, не рассматриваемые в официальных версиях событий.
Замечание 10. Уже позже, в 1988 г., исходя из результатов детального обследования состояния 4-го блока, И. Камбулов (начальник экспедиции Курчатовского института) без экивоков выразился так: «Размеры каньона, в котором расположена реакторная шахта, 24'24 метра… Мы сами были в плену представлений об объёме топлива(остававшегося в реакторе. — Н.К.). И когда вошли в шахту и не обнаружили в ней ничего выше 24-й отметки — это была мировая сенсация: только на нижних отметках порядка 3–4 м, у самого основания реактора что-то сохранилось. Какая-то каша. А выше — одна “Елена». Всё остальное пусто.
Графит частично вылетел, частично сгорел. Частично остался — там ещё пежали блоки. По-видимому, был локальный взрыв — может быть, и не один — когда произошло расплавление, своего рода микрокотел» (в книге [4], на с. 441).
Замечание 11. А теперь считаем нужным привести также мнение Ю. Самойленко (позднее гендиректор ГПО «Спецатом» в Припяти): «Если чётко говорить, то реактор разгорелся почти через сутки после аварии — к 23 часам 26 апреля. И закончил он гореть к шести часам утра», т. е. горел 7 часов. Хотя по версии Н. Карпана из [17], процесс этот шёл где-то с 19–20 часов 26 апреля, а закончился к 4 часам утра 27-го, т. е. реактор горел около 8 часов.
И Ю. Самойленко объясняет это так: «Аппарат обезвожен, происходит естественный разогрев топлива, потому что охлаждения нет, плюс хороший доступ воздуха в результате разрушения какой-то зоны реактора. Загорелось топливо, поднялась температура. Где-то в пределах 1000 или более градусов началось интенсивное соединение графита и урана с образованием карбида урана. Вот он-то и горел. И когда оттуда всё выдуло в виде радиоактивного облака, аппарат сам и загасился… Всё улетело в атмосферу». А затем продолжает: «А остальные выбросы, которые теперь мы называем “протуберанцами”, были вызваны забрасыванием реактора мешками с песком и свинцом. Вот к чему привела засыпка реактора»! (там же, на с. 249–250).
Касательно же «массового героизма» персонала ЧАЭС, приведу лишь свидетельство В.П. Волошко, председателя Припятского горисполкома: «Из 5,5 тысяч человек эксплуатационного персонала АЭС 4 тысячи исчезли в первый же день в неизвестном направлении…» ([1], с. 99)! Да, были там и настоящие герои — они перечислены в [1, 4] и других книгах, но не все из них искупили свою вину за аварию… Однако бросается в глаза и то, насколько дружно сотрудники ЧАЭС до сих пор ругают конструкторов реактора и винят именно их в аварии, причём чем дальше, тем больше!
5. Построение картины аварии
Для дальнейшего надо понять, что же происходит в самом ядерном реакторе (ЯР), для чего приведём некоторые сведения в стиле «Занимательной физики», тогда как достаточно полное, хотя и краткое, описание всего этого можно найти в параграфах 4 и 5 книги [24]. В ЯР типа РБМК загружается «горючее» в виде таблеток оксида урана UО2, причём под знаком U скрываются две разновидности урана, называемые его изотопами. Это атомы — «близнецы», приписанные к одному номеру 92 (= заряду ядра, т. е. числу протонов в нём) в таблице Менделеева (сокр. М-таблица), ядра которых отличаются только числом нейтронов, и которые обычно имеют весьма различные физико-химические свойства. Так, уран имеет 14 изотопов, из которых в природе встречаются только три, но нам здесь интересны лишь два из них — 238U (уран-238), и 235U (уран-235), являющиеся главными акторами.
Дело в том, что только они, да ещё один изотоп, 233 U, могут делиться после поглощения их ядрами одиночных нейтронов, однако распад каждого из них происходит при весьма различных обстоятельствах и влечёт разные же последствия. Так, ядро «лёгкого» урана-235 при поглощении теплового нейтрона (т. е. имеющего энергию менее 0,1 Эв) распадается согласно следующей символической формуле:
235U + п=А,+А2 + 2,5п + 200 МэВ (1)
Из формулы видно, что на выходе кроме ядер-осколков A ( и Я, (суммарная масса которых меньше массы исходного ядра) снова получаются два или три свободных нейтрона. Причём каждый из них в принципе способен вызвать распад других ядер посредством таких же реакций (1) — если попадет в них. Последняя оговорка весьма существенна — ведь в природном уране на одно ядро изотопа 235U приходится 139 ядер других изотопов урана!
И вот если два-три таких нейтрона при определённых обстоятельствах, о которых речь будет ниже, тоже породят реакции типа (1), тогда и получается цепная реакция деления (в данном случае — урана). Особо подчеркнём, что один тепловой нейтрон высвобождает в результате элементарного акта, т. е. процесса (1), энергию в сотни млн. раз большую!
Замечание 12. Это явление было открыто О. Ганом и Ф. Штрассманом, чуть позже объяснено О. Фришем и Л. Мейтнер, а затем полностью разъяснено теоретически на базе «капельной модели» ядра Н. Бором (в 1939 г.). А через год оно было подтверждено экспериментом, который показал, что ядра-осколки А1 и А2 являются изотопами элементов бария (№ 56 в М-таблице)137Ва и радиоактивного криптона (№ 36 в М-таблице) 84Кг соответственно.
Но и в СССР спонтанное деление урана независимо в том же 1940 г. обнаружили советские физики Г.Н. Флёров и К.А. Петржак.
В действительности оказалось, что при делении ядер урана большинство нейтронов вылетают из них сразу (это быстрые нейтроны, имеющие энергии порядка 1-15 МэВ), но есть и меньшая доля их, обычно меньше, чем 1–1,5 % (обозначаемая как Ь), нейтронов запаздывающих — вылетающих из осколков ядра некоторое время спустя — от долей секунды до минут ([9]), имеющих энергии до 0,1 эВ, и потому называемых также тепловыми (или медленными).
В большинстве работающих ныне ЯР используются нейтроны второго типа, и чтобы «включить в игру» часть быстрых нейтронов, используется замедлитель, т. е. вещество, способное «притормозить» их, превращая в тепловые, которые затем более эффективно поглощаются другими ядрами 235 U, вызывая их деление.
А ЯР является тем устройством, которое способно использовать энергию, выделяющуюся в реакциях типа (1), для нагрева теплоносителя, который применяют затем для выработки электроэнергии через турбогенератор (сокр. ТГ) [8]. Для реактора РБМК топливом служил слабо обогащённый (от 1,8 до 2 % — по 235 U) природный уран (впрочем, для корабельных ЯР необходимо обогащение топлива до более чем 20 % — по 235 U).
Отметим, что наиболее эффективным замедлителем в ЯР является «тяжёлая» вода D2O, но можно использовать и простую («лёгкую») воду Н20. Однако в случае ЯР типа РБМК для этого использован особо чистый графит, почему они и называются уран-графитовыми (кипящими) реакторами. А в общем-то при работе ЯР образуются около двухсот изотопов в качестве продуктов деления, но только часть их — как осколки в процессе (1), остальные же — как продукты распада других изотопов [9]. Та же реакция (1) используется при создании оружия, хотя для этого необходимо повысить содержание 235U до более 90 %, и разрушающее действие атомной бомбы обусловлено колоссальным выделением энергии. Но взрыв получается лишь тогда, когда лёгкий уран сплотится в единое компактное тело критической массы (которая для него составляет около 50 кг)!
ЯР же использует энергию деления 235U«постепенно» — для нагревания теплоносителя, поэтому И.В. Курчатов называл его «тлеющей атомной бомбой»; другое название — «атомный котёл», что тоже понятно, почему… Но кроме лёгкого урана, в ЯР присутствует гораздо больше изотопа 238U. А с последним ситуация несколько иная: попадание нейтрона (притом быстрого — с энергией ~15 Мэв) в ядро урана-238, хотя и не расщепляет его, однако тоже приводит к ядерным трансмутациям, которые можно изобразить следующей цепочкой:
