Підготовка до експерименту

1 година 20 хвилин (приблизно - математичній моделі) - стержні автоматичного регулювання вийшли з активної зони на верхні кінцівки, і оператор навіть допомагав цьому за допомогою ручного управління. Тільки так вдалося утримати потужність апарату на рівні 200 МВт (теплових). Але якою ціною? Ціною порушення найсуворішої заборони працювати на реакторі без певного запасу стержнів-поглиначів нейтронів.

1 година 22 хвилини 30 секунд - за даними програм швидкої оцінки стану, в активній зоні знаходилося всього 6 (шість) – 8 (вісім) стержнів. Ця величина приблизно удвічі менше гранично допустимою, і знову реактор вимагалося заглушити.

1 година 23 хвилини 04 секунди - оператор Ходемчук В. И. закрив стопорно-регулюючі клапани турбогенератора № 8. Подання пари на нього припинилося. Почався режим вибігання. У момент відключення другого турбогенератора повинен був би спрацювати ще один автоматичний захист по зупинці реактора. Але персонал, знаючи це, завчасно відключив її, щоб, мабуть, мати можливість повторити випробування, якщо перша спроба не вдасться.

У ситуації, що виникла в результаті нерегламентованих дій персоналу, реактор потрапив (по витраті теплоносія) в такий стан, коли навіть невелика зміна потужності призводить до збільшення об'ємного пароутворення, у багато разів більшого, ніж при номінальній потужності. Зростання об'ємного пароутворення викликало появу позитивної реактивності. Коливання потужності зрештою могли привести до подальшого її зростання.

1 година 23 хвилини 40 секунд - начальник 5-ої зміни 4-го енергоблоку Акімов А.Ф., зрозумівши небезпеку ситуації, дав команду старшому інженерові управління реактором натиснути кнопку найефективнішого аварійного захисту (АЗ-5), 211 регулюючих стержнів із стержнями аварійного захисту пішли вниз, проте через 5 - 6 секунд з'явилася відчутна вібрація підлоги, пролунали удари з боку Центрального залу, почалося трясіння будівлі і устаткування, оператори Ходемчук В.И. і Шишенюк В.Н. побачили, що стержні-поглинач зупинився, не дійшов до нижній кінцевий відмітки. Тоді старший інженер знеструмив муфту сервоприводів, щоб стержні гарантовано увійшли до реактора під впливом сили власного тяжіння. Показання приладів що показують глибину занурення стержнів в реактор після цієї дії не змінилися, значить, вони або застрягли, або їх вже не було в реакторі, як і усього вмісту.

Введення стержнів, як показали пізніше спеціальні дослідження, АЗ, що почався після натиснення кнопки, при розподілі потоку нейтронів, що створився, по висоті реактора виявився неефективним і також міг привести до появи позитивної реактивності.

Стався вибух, але не ядерний, а тепловий. В результаті вже названих причин в реакторі почалося інтенсивне пароутворення. Потім сталася криза тепловіддачі, розігрівши палива, його руйнування, бурхливе скипання теплоносія, в який потрапили частки зруйнованого палива, різко підвищився тиск в технологічних каналах. Це привело до теплового вибуху, що розвалив реактор.

Зниження потужності реактора, як вже було сказано, почалося о 1 годині 00 хвилин 25 квітня. Потім цей процес зупинили на вимогу диспетчера енергосистеми. І продовження роботи по зниженню потужності знову почалося о 23 годині 10 хвилин.

Розглянемо, які небезпечні процеси відбувалися в активній зоні за 22 години. Передусім, необхідно відмітити, що в ході ланцюгової реакції утворюється цілий спектр хімічних елементів. При діленні ядер урану з'являється йод, що має період напіврозпаду близько 7 (семи) годин. Потім він переходить в ксенон - 135, що має властивості активно поглинати нейтрони.

Ксенон, який іноді називають «нейтронним газом», має період напіврозпаду близько 10 годин і постійно є присутнім в активній зоні реактора. Але при нормальній роботі апарату він частково вигорає під впливом нейтронів, тому практично кількість ксенону зберігається на одному рівні.

А при зниженні потужності реактора і відповідно послабленні нейтронного поля кількість ксенону (за рахунок того, що його вигорає менше) збільшується. Відбувається так зване «отруєння реактора». При цьому ланцюгова реакція сповільнюється, реактор потрапляє в глибоко підкритичний стан, відомий під назвою «Йодної ями». І доки вона не пройдена, тобто «нейтронна отрута» не розпадається, ядерна установка має бути зупинена.

Попадання апарату до «йодної ями» відбувається при провалі потужності реактора, що і сталося на 4-му енергоблоці ЧАЕС 26 квітня 1986 року.

Ксенон знизив потужність апарату, і для підтримки його «дихання» потрібно було ввести з активної зони велику кількість стержнів СУЗИ, яка також поглинає нейтрони. Таким чином, прагнення персоналу, не дивлячись ні на що, провести експеримент вступило в протиріччя з вимогами регламенту.

За свідченням очевидців, що знаходилися поза 4-м блоком, приблизно о 1 годині 24 хвилини від нього пішов потужний звук, що гуркотить, потім послідовно пролунали 2 - 3 вибухи, і в хмарі чорного пилу над блоком злетіли якісь уламки, що світять, і великі іскри, частина з яких впала на дах машинного залу. Із зруйнованого реактора спостерігалося «світіння», яке нагадувало «північне сяйво». В результаті вибуху загинули оператори: Ходемчук В. И. і Шишенюк В. Н.

Незважаючи на вибухи, усе що залишилися у 3-ому блоці продовжували діяти. Не був пошкоджений навіть 3-й реактор, який технічно тісно пов'язаний з аварійною ядерною установкою.

В той же час виникла ситуація, при якій слід було зупинити усі реактори. 3-ій блок зупинили о 5 годині 26 квітня. 1-ий і 2-ий блоки заглушили відповідно о 1 годині 13 хвилин і 2 години 13 хвилин 27 квітня 1986 року. Усі апарати потім були підготовлені до тривалої стоянки в холодному стані, а устаткування станції після аварії перевели в положення холодного резерву.

Основними помилками були:

- експеримент поводився при працюючому реакторі, при відключеній системі аварійного охолодження реактора;

- з активної зони були вилікувані стержні-поглиначі «недоторканного запасу»;

- помилково була відключена система локального автоматичного регулювання, що привело до провалу потужності;

- відключення енергоблоку від аварійного електроживлення і енергомережі;

- перед здачею 4-го енергоблоку станції в експлуатацію випробування резервних насосів не проводилося.

У жовтні 1986 року знову запрацював 1-й енергоблок, а в листопаді того ж року - 2-й. І обоє вишли на проектне навантаження 1 мільйон кВт. 4 грудня 1987 року о 14 годині 28 хвилин був включений в мережу 3-й енергоблок. 4-й реактор в жовтні 1986 року був запечатаний в «Укриття», так званий «Саркофаг».

В результаті теплового вибуху події в реакторі сталося руйнування активної зони реакторної установки і частини будівлі 4-го енергоблоку, а також стався викид частини радіоактивних продуктів, що накопичилися в активній зоні, в атмосферу. Вибухи в 4-му реакторі ЧАЕС зрушили зі свого місця металоконструкції верху реактора, зруйнували усі труби високого тиску, викинули деякі регулюючі стержні і блоки графіту, що горіли, зруйнували завантажувальну сторону реактора, подпіточний відсік і частину будівлі. Осколки активної зони і випарних каналів впали на дах реакторного і турбінного будівель. Була пробита і частково зруйнований дах машинного залу другої черги станції. При вибуху частина панелей перекриття впала на турбогенератор № 7, пошкодивши маслопроводи і електричні кабелі, що привело до їх загоряння, а велика температура усередині реактора викликала горіння графіту.

Найбільшу небезпеку, пов'язану з аварією представляло те, що, руйнування реакторної зони викликало викид в атмосферу і на територію АЕС великої кількості радіоактивних деталей, графіту, ядерного палива. Викид радіонуклідів (у вигляді нестійких атомів, які при довільному перетворенні на інший нуклід випускає іонізуюче випромінювання, - це і є власне радіоактивність) є розтягнутим в часі процесом, що складається з декількох стадій.

За розрахунками експертів, сумарний вихід радіоактивних матеріалів склав 50 млн. кюрі, що рівнозначно наслідкам вибуху 500 атомних бомб, скинутих в 1945 році на Хіросіму. Приблизно 50 тонн двоокису урану (з 190 тонн повного завантаження реактора) і 700 тонн радіоактивного графіту було викинуто з реактора. Інша частина радіоактивного палива і приблизно 800 тонн графіту залишилося в шахті реактора, утворивши воронку що нагадує кратер вулкану, викинутий графіт, що залишився в реакторі, в подальшому повністю згорів.

27 квітня 1986 року висота забрудненого радіонуклідами повітряного струменя, що виходить з пошкодженого реактора перевищувала 1200 метрів, рівень радіації в ній на видаленні 5-10 км від місця аварії складали 1 р/ч. Викид радіоактивності в основному завершився до 6 травня 1986 року.

У перші години після аварії, коли ще не були точно визначені її розміри і тяжкість, а також внаслідок недостатнього радіаційного контролю, частина осіб працюючих на найбільш небезпечних ділянках. Отримали великі дози опромінення, а також опіки при участі в гасінні пожежі.

Поиск по сайту: