Адам Хиггинботам - Чернобыль. История катастрофы [litres]

Однако самое опасное сокрытие снова произошло внутри НИКИЭТ, центрального ядерного конструкторского бюро в Москве, где РБМК был задуман. В 1983 году, помимо множества уже выявленных недостатков реактора, разработчики узнали еще об одном – курьезной ошибке в конструкции стержней системы аварийной защиты АЗ-5. Первые убедительные свидетельства появились во время физического запуска двух новейших реакторов РБМК, добавленных в советскую сеть: 1-го блока Игналинской АЭС в Литве и 4-го блока в Чернобыле.

Проводя испытания до начала эксплуатации реакторов, инженеры в Игналине и Чернобыле заметили небольшой, но тревожный сбой. Когда они включали кнопку экстренной остановки АЗ-5, чтобы заглушить реактор, стержни управления начинали опускаться, но вместо постепенного завершения работы возникал противоположный эффект: на какой-то момент мощность реактора возрастала. Специалисты обнаружили, что величина этого «концевого эффекта» зависела от условий внутри реактора при начале глушения – в особенности от ОЗР (оперативного запаса реактивности), величины, показывающей, сколько из 211 стержней управления выдвинуты из активной зоны реактора [326] ОЗР (оперативный запас реактивности) показывал общее число стержней управления – или их эквивалента по поглощающей мощность способности – вставленных в активную зону реактора на любой данный момент. Например, ОЗР, равный 30, мог означать 30 полностью опущенных стержней, 60 стержней, вставленных до половины длины, или 120 вставленных на четверть. . Если в начале остановки вдвинутыми оставались более 30 стержней, механизм АЗ-5 работал, как положено, и реактор останавливался быстро и безопасно [327] International Atomic Energy Agency, INSAG7, 39–43. . Если общее число вдвинутых стержней было менее 30, поведение реактора при аварийной остановке становилось все более непредсказуемым и система АЗ-5 с трудом выполняла свою задачу. Когда вдвинуты были только 15 стержней, техники увидели, что начальное замедление деления в реакторе было незначительным, и потребовалось шесть секунд, прежде чем реактивность стала снижаться. А при некоторых обстоятельствах, когда в активной зоне оставалось семь или менее стержней, нажатие кнопки АЗ-5 могло не остановить реактор, а, наоборот, запустить неуправляемую цепную реакцию. Если бы это случилось, рост мощности реактора после запуска АЗ-5 мог быть так велик, что реакцию уже невозможно было бы остановить – до полного уничтожения реактора.

Причина концевого эффекта объяснялась устройством самих стержней, ненамеренным желанием НИКИЭТ «сберечь нейтроны» и сделать эксплуатацию реактора более экономичной [328] Штейнберг, интервью автору книги, 2017 год; Sich, “Chornobyl Accident Revisited,” 159. . Как и все стержни ручного управления, используемые для управления реактором в рабочем режиме, аварийные стержни АЗ-5 содержали карбид бора, нейтронный «яд», который поглощает медленные нейтроны для замедления цепной реакции [329] Штейнберг, интервью автору книги, 2017 год; Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. С. 144; International Atomic Energy Agency, INSAG7, 42–44, 90n24. The letter (ref. no. 33–08/67) was dated December 23, 1983. . Но, даже будучи полностью выдвинутыми из своих заполненных водой каналов, концы стержней должны были оставаться наготове на самой границе активной зоны реактора – там, где, если они содержали карбид бора, они бы имели отравляющее воздействие, создавая небольшую, но постоянную потерю мощности реактора. Чтобы этого не случилось, на концах стержней имелся небольшой участок графита, замедлителя нейтронов, который облегчает распад. Когда происходило аварийное отключение и стержни погружались в каналы управления, графит замещал поглощающую нейтроны воду, что приводило к начальному увеличению реактивности ядра. Только когда более длинная часть стержня, заполненная бором, вслед за графитом вдвигалась в канал, начиналось снижение реактивности.

Это была абсурдная и тревожная инверсия роли устройства безопасности – как если бы педали в автомобиле подсоединили наоборот и нажатие на тормоз разгоняло бы машину вместо того, чтобы замедлять. Инженеры еще поэкспериментировали и подтвердили, что концевой эффект стержней мог вызвать локальную критичность в нижней части гигантской активной зоны РБМК – особенно если запускали систему АЗ-5, когда реактор работал на менее чем половинной мощности.

Встревоженный начальник отдела ядерных реакторов Курчатовского института сообщил в НИКИЭТ об аномалиях в системе АЗ-5 и необходимости изучить их более пристально. Он предупреждал: «Кажется вероятным, что более тщательный анализ выявит и другие опасные ситуации». Николай Доллежаль, главный конструктор НИКИЭТ, ответил пустыми заверениями: о проблеме знают, меры принимаются. Но они не принимались [330] На межведомственном совещании 1983 года, которое проводил Александров, Ефим Славский с яростью отреагировал на завязавшуюся дискуссию о недостатках РБМК. Его выступление помогло «закрыть пути серьезного обсуждения этого типа реактора», вспоминает присутствовавший на этом совещании Георгий Копчинский, тогда заведующий сектором атомной энергии ЦК КПСС. См.: Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. С. 145. Подробнее о неспособности устранить известные недостатки конструкции РБМК см.: Карпан Н. Чернобыль: Месть мирного атома. Киев: CHP Country Life, 2005. С. 399–404. . Хотя некоторые частичные модификации системы АЗ-5 были одобрены, они оказались дорогостоящими и неудобными и выполнялись частично, на одном реакторе за другим [331] INSAG7 (45) сообщает, что модификация стержней управления предлагалась НИКИЭТ еще в 1977 году, но была применена только на нескольких реакторах РБМК. Копчинский отмечает, что идея пришла с Курской АЭС и «никогда не входила в чертежи реактора». Вместо этого изменения для каждого блока РБМК требовали индивидуального подтверждения НИКИЭТ, процесса, который «тянулся месяцами» (Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. С. 144). . Постепенно было назначено внесение изменений в блоки 1, 2 и 3 ЧАЭС. 1-й блок, уже близкий к завершению, должен был пройти первое плановое обслуживание в апреле 1986 года.

НИКИЭТ разослал уведомления об эффекте положительной реактивности при остановке руководителям всех станций с реакторами РБМК. Но, утонув в потоках бюрократических документов, скрытые завесой секретности, эти новости так и не дошли до операторов реакторов [332] Штейнберг, интервью автору книги, 2015 год; Алексей Бреус, интервью автору книги, Киев, июль 2015 года; Копчинский Г., Штейнберг Н. Чернобыль: О прошлом, настоящем и будущем. С. 144; Андрей Глухов вспоминал, что отдел ядерной безопасности ЧАЭС получил документ, извещающий их о концевом эффекте в 1983 году, но документ предназначался для ограниченного распространения, в руководства по эксплуатации реактора упоминания этого феномена не были внесены (Глухов, телефонное интервью, июль 2018 года). . Тем не менее, по мнению Анатолия Александрова и остальных руководителей ядерной отрасли, сомнительный РБМК-1000 – национальный советский реактор – имел лишь временные недостатки. На тот момент, когда Виктор Брюханов в последний день 1983 года поставил окончательную подпись, подтверждая завершение строительства 4-го энергоблока АЭС имени В. И. Ленина, мир говорил всего об одной ядерной аварии [333] Дата ввода в эксплуатацию 4-го энергоблока подтверждена Николаем Фоминым, главным инженером ЧАЭС. См.: Karpan, From Chernobyl to Fukushima, 143. . И это унижение легло на Соединенные Штаты.