Алан Вейсман - Земля без людей

Вопрос о том, сумеет ли кто-то или что-то, нашедший это, читать или принять во внимание опасность, на которую указывают сообщения, может оказаться вообще неактуальным: сооружение этого сложного пугала для потомства запланировано не ранее чем через несколько десятилетий, когда WIPP будет заполнен. Кроме того, уже через пять лет была обнаружена утечка плутония-239 из вытяжной шахты WIPP. Среди других непредсказуемых вещей то, как весь этот зараженный радиацией пластик, целлюлоза и радионуклиды будут реагировать на просачивающийся сквозь соляную формацию соляной раствор, и при этом в условиях повышения температуры за счет радиоактивного распада. По этой причине здесь не принимают радиоактивных жидкостей, которые могут улетучиться, но многие захороненные бутылки и жестяные банки содержат зараженные остатки, которые испарятся при повышении температуры. Для образующихся водорода и метана было оставлено свободное пространство над жидкостями, но хватит ли его и будет ли работать или засорится вытяжная шахта WIPP, остается тайной.

На самой крупной в США атомной электростанции в Пало-Верде, расположенной в пустыне к западу от Феникса и вырабатывающей 3,8 миллиарда ватт, нагреваемая контролируемой атомной реакцией вода превращается в пар, который вращает три самые крупные из числа созданных General Electric турбины. Аналогичным образом функционирует большинство реакторов по всему миру; подобно исходной атомной куче Энрико Ферми, все АЭС используют останавливающие нейтроны кадмиевые стержни для приглушения или ускорения реакции.

На трех отдельных реакторах Пало-Верде эти поглотители чередуются с примерно 170 тысячами полых стержней из сплава циркония, не толще карандаша и 4 метра длиной, плотно набитых урановыми пилюлями, каждая из которых содержит ту же энергию, что и тонна угля. Стержни объединены в сотни тепловыделяющих сборок; текущая мимо вода охлаждает их, превращается в пар и вращает паровые турбины.

Целиком практически кубические активные зоны ядерного реактора, погруженные в пруды бирюзовой воды 14 метров глубиной, весят более 500 тонн. Каждый год отрабатывается около 30 тонн их топлива. Все еще упакованные в циркониевые стержни, эти радиоактивные отходы извлекаются кранами на плоскую крышу здания, находящегося за пределами защитной оболочки реактора, где погружаются в пруд-отстойник, также 14 метров глубиной.

Когда отработанное топливо на стеллажах для хранения соприкоснется с воздухом, его жар воспламенит покрытие стержней, и разразится радиоактивный пожар.

С момента открытия Пало-Верде в 1986 году отработанное топливо накапливалось, потому что его некуда было деть. Повсеместно на атомных станциях пруды-отстойники переоборудовались новыми стеллажами, чтобы втиснуть в них еще больше тепловыделяющих сборок. 441 функционирующая атомная станция мира вместе ежегодно производят около 13 тысяч тонн высокоактивных ядерных отходов. На большинстве станций в США уже нет места в прудах-отстойниках, так что до появления места постоянного захоронения стержни с топливными отходами пакуют в «сухотарные бочки» – стальные канистры, покрытые бетоном, из которых были выкачаны воздух и влага. В Пало-Верде, где их использование началось в 2002 году, они хранятся в вертикальном положении и напоминают огромные термосы.

У каждой из стран существуют планы по постоянному захоронению отходов. И в каждой из них есть граждане, опасающихся явлений, подобных землетрясениям, способным вскрыть захороненные отходы, и возможности того, что перевозящий их грузовик может перевернуться или быть угнан по дороге к свалке.

А тем временем отработанное атомное топливо, некоторое уже возрастом в несколько десятков лет, томится в баках-накопителях. Как ни удивительно, оно в миллионы раз более радиоактивно, чем было в свежем состоянии. Находясь в реакторе, оно начало превращение в элементы тяжелее обогащенного урана, такие как изотопы плутония и америция. Этот процесс продолжается в мусорных кучах, где отработанные радиоактивные стержни обмениваются нейтронами и испускают альфа– и бета-частицы, гамма-лучи и тепло.

Если люди внезапно исчезнут, вода в прудах-охладителях вскипит и испарится – в аризонской пустыне это произойдет особенно быстро. Когда отработанное топливо на стеллажах для хранения соприкоснется с воздухом, его жар воспламенит покрытие стержней, и разразится радиоактивный пожар. В Пало-Верде, как и на других реакторах, здание для хранения отработанного топлива должно было быть времянкой, а не могильником, и его каменная крыша больше напоминает громадную коробку магазина-дискаунтера, чем предварительно-напряженную защитную оболочку реактора. Такая крыша долго не протянет с разгорающимся под ней радиоактивным пожаром, и произойдет выброс. Но не это будет самой большой проблемой.

Напоминающие зимние опята гигантские столбы пара Пало-Верде поднимаются на 1,6 километра над креозотными равнинами пустыни, каждый из них состоит из 57 кубометров воды, испаряющейся ежеминутно при охлаждении трех атомных реакторов электростанции. (Поскольку Пало-Верде – единственная АЭС в США, расположенная не на реке, берегу залива или моря, эта вода – переработанные сточные воды Феникса.) 2000 сотрудников следят за тем, чтобы помпы не засорялись, прокладки не протекали и фильтры вовремя промывались – электростанция стала достаточно крупным городом, чтобы иметь собственную полицию и пожарную станцию.

Рис. 14. Перезагрузка атомного топлива: агрегат 3, атомная станция Пало-Верде.

Фото Тома Тингла, Arizona Republic, 29.12.1998. (Используется с разрешения. Разрешение не предполагает возможности дальнейшей передачи)

Предположим, что всем ее обитателям пришлось эвакуироваться. Допустим, их предупредили заблаговременно и они успели завершить работу реактора, опустив все замедляющие стержни в каждую из активных зон для остановки реакции и прекращения генерации электричества. Как только сотрудники покинут Пало-Верде, его связь с электросетью будет автоматически прекращена.

Аварийные генераторы с семидневным запасом дизельного топлива подключатся и заставят двигаться охлаждающую воду, потому что, даже если реакция в активной зоне остановлена, уран продолжит распад, генерируя около 7 % тепла активного реактора. Этого тепла будет достаточно для увеличения давления охлаждающей воды, текущей в активной зоне реактора. Время от времени будет срабатывать предохранительный клапан, выпускающий перегретую воду, затем, по мере снижения давления, он будет закрываться. Но тепло и давление станут вновь накапливаться, и предохранительному клапану придется повторять свой цикл.