Николай Карпан - Чернобыль. Месть мирного атома

Проект не учитывал, что поглощающая способность графитового вытеснителя воды, подвешенного снизу к поглощающей части стержня, меньше, чем у вытесняемого им из нижней части канала столба воды. Это приводило к тому, что при движении стержня СУЗ вниз (из его крайнего верхнего положения) происходило замещение сильного поглотителя нейтронов (столб воды под вытеснителем) на менее эффективный поглотитель (графитовый вытеснитель). В итоге это приводило к введению положительной реактивности в нижнюю часть активной зоны. При определенном составе активной зоны и профиле поля энерговыделения это могло привести к образованию локальной критической массы.

Главному конструктору и Научному руководителю этот эффект локального ввода положительной реактивности стержнем регулирования был известен задолго до аварии [56]. Экспериментально он был обнаружен при проведении физических пусков 1 блока Игналинской, и 4 блока Чернобыльской АЭС в ноябре-декабре 1983 года, т. е. почти за 2,5 года до катастрофы [57].

Справедливости ради следует отметить, что на чрезвычайную опасность выявленного эффекта сразу же обратила внимание организация Научного руководителя - ИАЭ им. Курчатова. Она отметила, что "при снижении мощности реактора до 50% (например, при отключении одной турбины) запас реактивности уменьшается за счет отравления (активной зоны продуктами деления - К.Н.) и возникают перекосы высотного поля до К/ = 1,9. Срабатывание АЗ в этом случае может привести к выделению положительной реактивности. Видимо, более тщательный анализ позволит выявить и другие опасные ситуации" [58].

И далее Научным руководителем формулируются предложения, реализация которых позволила бы избежать Чернобыльской катастрофы:

- «доработать конструкцию стержней РР и АЗ реакторов РБМК с тем, чтобы исключить столб воды под вытеснителем при взведенном стержне;

- провести тщательный анализ переходных и аварийных режимов реакторов РБМК с учетом реальных градуировочных характеристик существующих стержней СУЗ;

- до проведения указанных мероприятий ввести в регламенты реакторов РБМК дополнение, ограничивающее число стержней, полностью извлеченных из реактора».

Комиссиями по физпуску, которые проводили эксперименты на вновь вводимых блоках, тоже предлагались способы нейтрализации этого опасного явления [59]. Главный конструктор не принял ни одного из них, включая введение ограничения на извлечение стержней РР до верхних концевиков, доработку конструкции стержней СУЗ (с исключением под ними водяного столба).

Этот опасный эффект получил персональное имя - «концевой эффект» стержней СУЗ, но борьба с ним шла чрезвычайно вяло. Только спустя год НИКИЭТ признал наличие «концевого эффекта» у стержней управления (с вытеснителями) [56] и предложил технические меры по его компенсации (увеличение числа стержней У СП, увеличение длины телескопа, возврат к первоначальному проекту СУЗ с использованием стержней без вытеснителей и с пленочным охлаждением каналов СУЗ). Однако они так и не были реализованы, причем самим же Главным конструктором. Вместо этого он предложил устранить опасный эффект организационными мерами и дал следующую рекомендацию: "ограничить число стержней, извлекаемых из активной зоны полностью (на ВК) общим числом 150 для РБМК-1000. Остальные, частично погруженные стержни, должны быть введены в активную зону не менее чем на 0,5 м" [56].

Также не было реализовано промышленностью техническое задание Главного конструктора (8.794 ТЗ) на изготовление экспериментальных стержней СУЗ с увеличенным (до 7 м) поглотителем.

На основании вышеизложенного можно утверждать, что проект СУЗ реактора РБМК-1000 не отвечал требованиям пункта 3.3.28 ПБЯ-04-74.

Деятельность Главного конструктора и Научного руководителя в сфере ядерной безопасности РБМК

А теперь кратко рассмотрим историю того, как Научный руководитель и Главный конструктор занимались проблемами ядерной безопасности энергоблоков с реакторами РБМК. В лабораториях НИКИЭТа и ИАЭ им. Курчатова, при расчетах физических свойств решетки реактора попутно рассчитывали и изучали эффекты реактивности

РБМК. Полученные учеными значения парового эффекта (д,) колебались от сверх опасной величины +14,88 р эфф (ИАЭ, 1966 г.) до совершенно благополучной цифры -5,30 р эфф (НИКИЭТ, 1969 г.). Последний результат и был положен в основу технического проекта реактора РБМК, хотя Правила ядерной безопасности требуют учитывать исключительно максимальную величину опасного эффекта. Такой разброс значений нельзя объяснить несовершенством расчетных программ и недостаточным знанием физики РБМК, ведь для получения достоверных результатов специально разрабатываются стендовые физические эксперименты, в которых ученые обязаны проверять расчетные значения изучаемых эффектов.

Работы по экспериментальному обоснованию безопасности проекта реактора РБМК прекрасно описал в своем труде «Ддерная энергетика. Ддерные аварии. Ддерная безопасность. Ддерная наука» Александр Ддрихинский, инженер-инспектор по ядерной безопасности (Курская АЭС, 1991 г.). Ниже приведены краткие выдержки из его исследования.

«По поводу экспериментального обоснования безопасности проекта реактора РБМК лучше предоставить слово сотрудникам ИАЭ им. Курчатова, докторам наук Е.П. Кунегину, Д.В. Шевелеву, И.Ф. Жежеруну,

Н.И. Лалетину, которые в 1980 году дали объективную оценку качеству работ по этому обоснованию [60] - «Подводя итоги анализа, приходим к заключению: приведенные в работах (даны ссылки) параметры решеток РБМК, якобы измеренные в экспериментах по распространению нейтронного импульса в сборках размерами 60x75x125 см, вовсе не являются экспериментальными, ибо их нельзя, как и следовало ожидать, имея ввиду малые размеры сборок, получить из результатов измерений в этих экспериментах. Откуда они взяты, остается тайной авторов работы. И, видимо, не случайно, а с целью "замаскировать" эту тайну, они нигде - ни в оригинальных отчетах (даны ссылки), ни в диссертациях (даны ссылки) -не вычисляют поперечный геометрический параметр <...> сборок и не приводят материальных параметров <.. .> исследуемых решеток...».

"Программа выполненных экспериментов по РБМК более обширна, чем программа 8СН\¥11, но в отличие от последней она не обладает полнотой для определения всех необходимых параметров решеток реактора. Она не дала возможности определить даже важнейшие - паровой и температурный коэффициенты реактивности».

И еще - "Эксперименты, предназначенные для проверки расчетов параметров миграции нейтронов в решетке (возраста - х , длины - Ь и коэффициента диффузии -Д) по существу оказались не выполненными. Ориентация на приведенные в отчетах и диссертациях А.Н. Кузьмина и М.Б. Егиазарова параметры х , Ь 2и Кос для некоторых решеток каналов