Рубрики

/ / «Нужно было прекратить испытания и немедленно заглушить реактор. Но они этого не сделали»

«Нужно было прекратить испытания и немедленно заглушить реактор. Но они этого не сделали»

26 Апреля 2020

Просмотров за сутки 37131
Изображение к посту ««Нужно было прекратить испытания и немедленно заглушить реактор. Но они этого не сделали»»

26 апреля 1986 года в 1:23 в результате испытаний взорвался реактор четвёртого энергоблока Чернобыльской АЭС. До этого ни одно государство мира не сталкивалось с такой аварией: все шаги по предотвращению катастрофы приходилось принимать на ощупь и в режиме повышенной секретности.

Одна из главных новинок этого месяца «Чернобыль: История катастрофы» подробно рассказывает о том, что именно привело к аварии, какие шаги принимались после неё и как за этим следил весь мир. Публикуем главу из книги, в которой рассказано, что происходило на станции за час до катастрофы, и основные факторы, которые к ней привели.

Действущие лица:

Анатолий Дятлов — 55, заместитель главного инженера по эксплуатации ЧАЭС. Лучше всех разбирался в реакторах Чернобыля. Мог быть высокомерным и плохо обращаться с подчинёнными. Никто не сомневался в его квалификации, а многие им восхищались.

Леонид Топтунов — 25, старший инженер управления энергоблоком. На службе всего 2 месяца.

Александр Акимов — 32, начальник смены. Один из самых знающих техников на станции.

В мертвенном свете люминесцентных ламп висел сигаретный дым. Ночная смена только прибыла на блочный щит управления № 4, но нервное напряжение уже чувствовалось. Испытания турбогенератора, которые по плану должны были закончиться вечером этого дня, ещё даже не начинались, и для заместителя главного инженера станции по эксплуатации Анатолия Дятлова шли уже вторые сутки без сна. Он был измотан и выглядел несчастным.

Испытывать планировалось ключевую систему безопасности — защиту реактора № 4 в случае отключения внешнего электроснабжения. Полная потеря внешнего питания была предусмотрена конструкторами РБМК (Реактор большой мощности канальный, он использовался на станции). Это был один из сценариев проектной аварии, при которой станция внезапно теряла электроснабжение и огромные насосы системы охлаждения останавливались. На Чернобыльской станции имелись аварийные дизель-генераторы, но на их запуск и восстановление работы насосов требовалось от 40 секунд до трёх минут. И это был опасный промежуток — достаточный, чтобы активная зона реактора начала плавиться.

Поэтому конструкторы реактора предусмотрели так называемый выбег — использование инерции вращения турбогенераторов для электропитания насосов в эти критические секунды. Выбег был важнейшим свойством защиты реактора № 4 и должен был пройти испытания до начала его эксплуатации в декабре 1983 года. Однако директор Брюханов распорядился перенести испытания, чтобы уложиться в график работ до конца года. И хотя с тех пор проводились проверки, все они окончились неудачно. К началу 1986 года испытания были просрочены уже на два года, но первая плановая остановка реактора на обслуживание давала возможность провести проверку в реальных рабочих условиях. В 14:00 в пятницу после доработки одного из огромных турбогенераторов блока — турбины № 8 — испытания можно было наконец начинать.

Фактор № 1 — план.

Однако вмешался диспетчер Киевских энергосетей. Предприятия Украины всё ещё лихорадочно пытались выполнить планы и получить премии до первомайских праздников, они нуждались в каждом киловатте электричества, который могла дать Чернобыльская АЭС. Диспетчер сказал, что отключать 4-й блок, пока не спадёт пиковая нагрузка, нельзя — по крайней мере, до девяти часов вечера.

К полуночи пятницы бригада инженеров-электриков из Донецка, которая должна была следить за испытаниями, стала угрожать расторгнуть договор и вернуться в родной город, если проверка не начнётся в ближайшее время. Персонал блочного щита управления № 4, получивший указания по программе испытаний, завершил смену и готовился уйти домой. А физику из отдела ядерной безопасности, который должен был помогать оператору во время проверки, сказали, что эксперимент уже закончился. Он не пришёл вовсе.

На пульт старшего инженера управления реактором заступил 25-летний Леонид Топтунов. Он работал в этой должности всего два месяца и теперь готовился впервые в жизни провести капризный реактор через отключение.

Заместитель главного инженера Дятлов был настроен продолжать запланированные испытания. Он присутствовал на запуске каждого из четырёх блоков в Чернобыле и сейчас работал по десять часов в сутки, шесть, а иногда и семь дней в неделю. Каждый день он пешком шёл на работу от своего дома в Припяти — Дятлов считал, что ходьба отгоняет дурные мысли, — и бегал трусцой для поддержания формы. Его редко можно было застать в кабинете, днём и ночью он сновал по коридорам и лестницам станции, проверяя оборудование, выискивая протечки и необычные вибрации и присматривая за сотрудниками. Дятлов цеплялся ко всем мелочам и гордился своим знанием систем реактора.

Однако одну особенность реактора, на котором они все работали, заместитель главного инженера всё-таки признавал. Дятлов говорил, что в РБМК-1000 есть что-то непостижимое: ядерная загадка, которую даже он не мог полностью понять.

Блочный щит управления 4-го энергоблока был большой коробкой без окон. Обычно здесь находились всего четыре работника. В глубине помещения стоял стол начальника смены, откуда он мог наблюдать за тремя операторами, управляющими блоком. Они занимали места за тремя длинными серыми стальными пультами:

  • Слева сидел старший инженер управления реактором, он же СИУР.
  • Справа — старший инженер управления турбиной.
  • В центре, объединяя действия двух других, располагался старший инженер управления блоком. Он поддерживал подачу воды — сотни тысяч кубических метров, текущих в первичном контуре реактора: от насосов через реактор к барабанам-сепараторам пара, пар подавался наружу к турбинам и возвращался.

Три пульта управления были усеяны сотнями переключателей, кнопок, ползунков, лампочек и сигнализаторов, необходимых для управления главными процессами получения электроэнергии из ядерного деления.

«Нужно было прекратить испытания и немедленно заглушить реактор. Но они этого не сделали»
Воссозданный в сериале «Чернобыль» блочный щит управления 4-ого энергоблока. Источник: IMdB

Леонид Топтунов, заступивший на пост старшего инженера управления реактором, стоял перед двумя огромными подсвеченными экранами, доходящими почти до потолка и показывающими рабочие условия внутри реактора № 4. Здесь стоял начальник смены Александр Акимов, ответственный за проведение испытаний под руководством Дятлова. Акимов, опытный инженер управления реактором, был старшим оперативного состава на блочном щите. Роль Дятлова была административной: при всём своём опыте ядерщика он не мог взяться за рычаги управления на пульте инженера, как руководитель авиакомпании не может зайти в кабину пилотов и повести самолёт.

Людей в помещении сегодня было много. В дополнение к Топтунову и ещё двум операторам на пультах турбины и насосов на своих постах остались работники предыдущей смены и другие инженеры, которые пришли посмотреть на испытания. В соседней комнате специалисты по турбинам из Донецка были наготове наблюдать остановку генератора № 8. Дятлов мерил шагами пол.

Фактор № 2 — приказы, которые нельзя оспорить.

Наконец диспетчер сетей в Киеве дал разрешение, и смена приступила к долгому управляемому снижению мощности реактора. Сейчас его держали на отметке 720 мегаватт — немного выше минимального уровня, необходимого для проведения испытаний. Но Дятлов, возможно считая, что меньший уровень мощности будет безопаснее, настаивал, чтобы проверка прошла на мощности в 200 мегаватт. Акимов, который держал в руках копию протокола испытаний, не соглашался — достаточно решительно, чтобы это было замечено стоящими рядом сотрудниками.

Акимов знал, что при 200 мегаваттах реактор станет опасно нестабилен и управлять им будет ещё сложнее, чем обычно. Согласно программе, они должны были пройти испытания на мощности не менее 700 мегаватт. Дятлов отвечал, что ему лучше знать. Акимов, уступив, неохотно согласился отдать приказ, и Топтунов начал дальше снижать мощность. Затем, в 00:28, молодой инженер совершил ошибку.

Фактор № 3 — неопытность.

Когда Топтунов в полночь принял ответственность за реактор, автоматизированная система управления энергоблока была установлена на местный автоматический контроль, что позволяло ему управлять частями активной зоны по отдельности — но её обычно отключали, когда реактор работал на малой мощности. Топтунов начал переводить систему на полную автоматику — своего рода ядерный автопилот, который помог бы ему удерживать РБМК в ровном режиме, пока остальные готовятся начать испытания. В конце он должен был выбрать уровень мощности, на котором ЭВМ будет поддерживать реактор в новом режиме. Но почему-то пропустил этот шаг. Реактор отреагировал с обычной чёткостью: лишённая новых указаний ЭВМ выбрала последнюю данную ей установку: около ноля.

Топтунов с испугом смотрел, как начали сменяться светящиеся серые цифры на табло мощности: 500... 400... 300... 200... 100 мегаватт. Управление реактором ускользало от него.

Прозвучал ряд тревожных предупреждений: «Ошибка измерительных цепей», «Включено аварийное повышение мощности». «Снижение потока воды». Акимов увидел, что происходит. «Держи мощность! Держи мощность!» — закричал он. Но Топтунов не мог остановить снижение цифр на табло. За две минуты вырабатываемая мощность блока № 4 упала до 30 мегаватт — менее 1% его теплового номинала. К 00:30 табло мощности показывало почти ноль. Тем не менее Топтунов ещё почти четыре минуты не предпринимал никаких действий.

Пока он ждал, в активной зоне начал накапливаться, подавляя оставшуюся реактивность, поглощающий нейтроны изотоп ксенон-135. Реактор отравлялся, попадая в «ксеноновую яму», как называли её операторы. В этот момент, когда мощность реактора зависла на минимуме и ксенона накапливалось всё больше, процедуры ядерной безопасности диктовали операторам совершенно чёткий курс: прекратить испытания и немедленно заглушить реактор. Но они этого не сделали.

«Нужно было прекратить испытания и немедленно заглушить реактор. Но они этого не сделали»
Схема 4-ого энергоблока ЧАЭС.

Фактор № 4 — самодурство.

Последующие показания о том, что именно случилось дальше, будут отличаться. Сам Дятлов будет утверждать, что, когда первый раз упала мощность, его не было на блочном щите управления, хотя он не всегда мог в точности вспомнить почему, и что он не давал никаких указаний операторам за пультом старшего инженера управления реактором в последовавшие критические минуты.

Остальные будут вспоминать совсем иное. По словам Топтунова, Дятлов не только присутствовал при падении мощности, но и в ярости потребовал от него поднять больше стержней управления из реактора, чтобы увеличить мощность. Топтунов знал, что это поднимет реактивность, но оставит активную зону в опасно неуправляемом состоянии. И он отказался выполнять команду Дятлова.

Но Дятлов пригрозил молодому оператору: если тот не будет выполнять приказы, он, заместитель главного инженера, просто найдёт другого оператора, который сделает это. Начальник предыдущей смены Юрий Трегуб, который остался наблюдать испытания, имел необходимую квалификацию и был под рукой. И Топтунов знал, что такое нарушение субординации оборвёт его карьеру на одном из самых престижных предприятий советской ядерной отрасли — и его комфортабельная жизнь в Припяти закончится, едва начавшись.

Фактор № 5 — время.

Тем временем реактор продолжал «отравляться» ксеноном-135, сваливаясь глубже и всё безнадёжнее в яму отрицательной реактивности. В конце концов, через шесть долгих минут после начала падения мощности, Топтунов, напуганный перспективой потерять работу, уступил требованиям Дятлова. Заместитель главного инженера, утирая пот со лба, отошёл от пульта и вернулся на своё место посередине зала.

К 1:00 Топтунов и Трегуб вернули реактор с грани случайного отключения. Но, чтобы добиться этого, они подняли эквивалент 203 из 211 управляющих стержней из активной зоны реактора. Поднимать такое большое количество стержней без разрешения главного инженера станции запрещалось. Но инженеры знали, что система ЭВМ, следившая за количеством стержней в активной зоне, не всегда точна, и так и остались в неведении касательно её важности для безопасной работы реактора. Они не подозревали, что одновременный возврат столь большого числа стержней в активную зону может запустить неуправляемую реакцию.

В этот момент только осторожная стабилизация реактора, а затем медленное управляемое отключение могли предотвратить катастрофу.

Фактор № 6 — вода.

В этот момент запустились ещё два подсоединённых к реактору гигантских главных циркуляционных насоса. Это соответствовало программе испытаний, но не предусматривалось для такого низкого уровня мощности. Добавив в ядро охлаждающей воды, насосы снова нарушили хрупкий баланс реактивности, давления воды и содержания пара внутри реактора. Управляя системой насосов со своего центрального пульта, 27-летний старший инженер управления блока Борис Столярчук пытался выправить уровень воды в барабанах-сепараторах, а насосы выходили на максимальную мощность, выбрасывая каждую секунду в реактор 15 кубометров охладителя под высоким давлением. Поток воды поглощал растущее количество нейтронов в активной зоне, снижая реактивность, и автоматическая система управления компенсировала это, выдвинув ещё больше стержней. Несколько мгновений спустя вода циркулировала в контуре охлаждения настолько быстро, что входила в активную зону на грани закипания и превращалась в пар, делая реактор более подверженным эффекту положительной пустотной реактивности, если мощность хоть немного повысится.

Теперь пришло время отключения генератора. Некоторые операторы явно нервничали. Однако Анатолий Дятлов ощущал исключительно спокойствие. Десять человек теперь стояли наготове у столов и пультов, не сводя глаз с приборов. Дятлов повернулся к Акимову.

«Чего вы ждёте?» — спросил он. Это было в 1:22.

Фактор № 7 — незнание о последствиях.

К 1:23 Леонид Топтунов за своим пультом успешно стабилизировал реактор на уровне 200 мегаватт. Дятлов, Акимов и Метленко стояли посередине комнаты, ожидая начала. Наверху на отметке +12.5 стоял на своём посту старший оператор насосов охлаждения Валерий Ходемчук. В нижней части активной зоны реактора вода под давлением поступала в питающие патрубки при температуре всего на несколько градусов ниже кипения. А прямо над ними 164 из 211 стержней управления были выдвинуты до верхней отметки.

Реактор был подобен пистолету со взведённым бойком. Оставалось кому-нибудь нажать курок. Через несколько секунд Метленко отдал команду. «Включить осциллограф!»

Александр Акимов смотрел, как стрелка тахометра, измеряющего скорость вращения турбины № 8, упала и четыре главных циркуляционных насоса стали замедляться. В зале управления было спокойно и тихо: скоро всё закончится. Внутри реактора охлаждающая вода, проходящая через топливные каналы, замедлилась и стала горячее. Глубоко в нижней части реактора увеличилась часть охладителя, превращающаяся в пар. Пар поглощал меньше нейтронов, и реактивность ещё возросла, выделяя больше тепла. Ещё бóльшая часть воды превратилась в пар, поглощая ещё меньше нейтронов и добавляя ещё больше реактивности, больше тепла. Проявился положительный пустотный эффект реактивности. Началась смертельная петля обратной связи.

Однако приборы на панели управления Леонида Топтунова не показывали ничего необычного. Ещё 20 секунд все параметры реактора оставались в нормальных пределах. Акимов и Топтунов тихо разговаривали. Рядом, стоя за пультом насосов, Борис Столярчук был поглощён работой и ничего не слышал. Позади них заместитель главного инженера Дятлов хранил молчание и оставался непроницаемым. Турбогенератор № 8 замедлился до 2300 оборотов в минуту. Пора было заканчивать испытания.

«СИУР, остановить реактор! — ровным голосом сказал Акимов и махнул рукой. — АЗ-5!»

Акимов поднял прозрачную пластиковую крышку на пульте управления. Топтунов продавил пальцем бумагу опечатывания и нажал красную круглую кнопку под ней. Ровно через 36 секунд испытания закончились.

«Реактор остановлен!» — сказал Топтунов. Высоко над их головой в реакторном зале зажужжали электрические сервоприводы стержней. Светящиеся табло 211 сельсинных датчиков на стене показывали медленное опускание стержней в реактор. Один метр, два метра...

То, что случилось затем внутри активной зоны реактора, произошло так быстро, что приборы контроля не успели ничего зафиксировать.

Что произошло дальше

На одно крошечное мгновение, когда заполненные карбидом бора стержни вдвинулись в верхнюю часть реактора, общая реактивность упала, как и полагалось. Но затем графитовые концы стали вытеснять воду в нижней части активной зоны реактора, усиливая положительный паровой эффект реактивности, генерируя пар и большую реактивность. Через две секунды цепная реакция стала усиливаться с неудержимой скоростью, распространяясь вверх и на периферию через активную зону.

В зале управления, где персонал уже был готов расслабиться, панель оповещения СИУРа неожиданно вспыхнула пугающей чередой тревожных сигналов. Красным мигали аварийные лампы «Аварийное увеличение нарастания мощности» и «Аварийная система защиты мощности». Сердито звенели электрические зуммеры. Топтунов выкрикнул предупреждение: «Всплеск мощности!»

Стоя в 20 метрах от него, у турбинного пульта, Юрий Трегуб услышал то, что ему показалось звуком продолжающей замедляться турбины № 8: словно останавливалась мчавшаяся на полной скорости «Волга»: вуу-ву-ву-ву. Затем звук перерос в рёв, и здание начало зловеще вибрировать. Трегуб подумал, что это побочный эффект испытаний. Но реактор разрушал сам себя. За три секунды тепловая мощность в 100 раз превысила максимум.

В нижнем юго-восточном квадранте активной зоны несколько топливных каналов перегрелись, и гранулы топлива быстро дошли до точки плавления. Температура подбиралась к 3000 °С, оболочка сборок из циркониевого сплава размягчилась, расползлась, а затем взорвалась, разбросав маленькие осколки металла и двуокись урана по соседним каналам, где они моментально превратили окружающую воду в пар. Затем разломились сами каналы. Стержни АЗ-5 оказались зажаты посередине. Все восемь аварийных клапанов сброса пара системы защиты реактора распахнулись, но механизмы не выдержали и развалились.

«Нужно было прекратить испытания и немедленно заглушить реактор. Но они этого не сделали»
Первая фотография 4-ого блока после аварии, снятая с вертолёта Анатолием Рассказовым примерно в 15:00 26 апреля.

В 1:24 раздался исполинский рёв, видимо вызванный внезапным воспламенением смеси водорода от пароциркониевой реакции внутри реактора и кислорода воздух. Всё здание вздрогнуло, когда реактор № 4 разорвал катастрофический взрыв, эквивалентный 60 т тротила.

Ударная волна прокатилась по стенкам корпуса реактора, разорвала сотни труб водяного и парового контуров и, как монетку, подбросила вверх верхнюю биологическую защиту; она раздавила 350-тонную машину загрузки- разгрузки топлива, сорвала с рельсов верхний мостовой кран, разнесла верхние стены реакторного зала и выбила бетонную крышу, открыв взгляду ночное небо.

В этот момент активная зона реактора была полностью уничтожена. Почти 7т уранового топлива вместе с обломками управляющих стержней, циркониевых каналов и графитных блоков были измельчены в пыль и взлетели высоко в атмосферу, сформировав смесь газов и аэрозолей, несущих радиоизотопы, включая йод-131, нептуний-239, цезий-137, стронций-90 и плутоний-239 — одни из самых опасных известных нам веществ. Ещё от 25 до 30 т урана и высокорадиоактивного графита вылетели из активной зоны и рассыпались по блоку № 4, вызвав небольшие пожары в месте падения.

«Нужно было прекратить испытания и немедленно заглушить реактор. Но они этого не сделали»
Воссозданная в сериале «Чернобыль» сцена тушения пожара после взрыва АЭС. Источник: IMdB

Глядя на центральный зал, бывший подводник Анатолий Кургуз видел, как к нему катится плотная завеса пара. Раскалённое облако радиоактивного пара настигло его, когда он пытался закрыть герметичную дверь шлюза, перекрыв путь в зал и спасая своих коллег по реакторному цеху. Это было последнее, что он сделал, прежде чем потерять сознание.

На своём посту в тени главных циркуляционных насосов Валерий Ходемчук умер первым, в одно мгновение испареёный взрывом или раздавленный массой рушащегося бетона и оборудования. Внутри блочного щита управления № 4 сыпались с потолка плитки и цементная пыль.

Акимов, Топтунов и заместитель главного инженера Дятлов оглядывались в ошеломлении. Серый дым выходил из вентиляционных коробов, мигали лампы освещения. Когда они снова включились, Борис Столярчук почувствовал резкий, не похожий ни на что металлический запах. На стене за ними лампы индикаторов, следящих за уровнем радиации в помещении, внезапно переключились с зелёного на красный свет.

Адам Хиггинботам

Чернобыль

«История катастрофы»

Материалы для книги Адам собирал больше 10 лет: читал засекреченные архивы, мемуары, дневники, разговаривал с очевидцами событий. Получился исторический триллер о людях, которые стояли за катастрофой, о тяжелых тайнах и изобретениях, которые привели к событиям книги.

Получать самые интересные статьи

Подпишитесь на рассылку «Альпина.Медиа»

Книги на эту тему

Комментарии для сайта Cackle
 

Авторизация

или


Ваша корзина пуста
Нажмите здесь, чтобы продолжить покупки
Корзина