Чернобыльская катастрофа началась 26 апреля 1986 года со взрыва реактора № 4 Чернобыльской атомной электростанции недалеко от города Припять на севере Украины, недалеко от границы с Беларусью в Советском Союзе . [1] Это одна из двух аварий на ядерных объектах, получивших максимальную степень тяжести по Международной шкале ядерных событий , вторая — авария на АЭС «Фукусима» в 2011 году . В ликвидации последствий участвовало более 500 000 человек , а ущерб оценивается в 18 миллиардов рублей (около 68 миллиардов долларов США в 2019 году). [2] Это остаётся самой страшной ядерной катастрофой в истории, [3] [4] и самой дорогостоящей катастрофой в истории человечества , ущерб оценивается в 700 миллиардов долларов США. [5]
Катастрофа произошла во время проведения испытания по моделированию охлаждения реактора во время аварии в условиях обесточивания. Операторы провели испытание, несмотря на случайное падение мощности реактора, и из-за проблемы с конструкцией попытка остановить реактор в этих условиях привела к резкому скачку мощности. Компоненты реактора разорвались, охладители были потеряны, а последовавшие за этим паровые взрывы и расплавление разрушили здание защитной оболочки, за которыми последовал пожар активной зоны реактора, который распространил радиоактивные загрязнители по СССР и Европе. [6] Через 36 часов после аварии была установлена 10-километровая (6,2 мили) зона отчуждения , первоначально эвакуировавшая около 49 000 человек. Позже зона отчуждения была расширена до 30 километров (19 миль), в результате чего было эвакуировано еще около 68 000 человек. [7]
После взрыва, в результате которого погибли два инженера и двое получили серьезные ожоги, началась экстренная операция по тушению пожаров и стабилизации реактора. Из 237 госпитализированных рабочих у 134 проявились симптомы острого лучевого синдрома (ОЛС); 28 из них умерли в течение трех месяцев. В течение следующего десятилетия еще 14 рабочих (девять из которых имели ОЛС) умерли от различных причин, в основном не связанных с воздействием радиации. [8] Это единственный случай в истории коммерческой ядерной энергетики, когда произошли смертельные случаи, связанные с радиацией. [9] [10] По состоянию на 2011 год, 15 случаев смерти детей от рака щитовидной железы были отнесены к катастрофе. [11] Научный комитет ООН по действию атомной радиации оценивает, что в результате выпадения осадков погибло менее 100 человек. [12] Прогнозы относительно возможного общего числа погибших различаются; исследование Всемирной организации здравоохранения 2006 года прогнозировало 9000 случаев смерти от рака на Украине, в Беларуси и России. [13]
Припять была заброшена и заменена специально построенным городом Славутич . Саркофаг Чернобыльской АЭС , завершенный в декабре 1986 года, уменьшил распространение радиоактивного загрязнения и обеспечил радиологическую защиту для экипажей неповрежденных реакторов. В 2016–2018 годах вокруг старого саркофага был построен новый безопасный конфайнмент Чернобыля , чтобы обеспечить удаление обломков реактора, а очистку планировалось завершить к 2065 году. [14]
При работе ядерного реактора большая часть тепла генерируется в результате ядерного деления , но более 6% поступает из- за радиоактивного распада , который продолжается после остановки реактора. Постоянная циркуляция охлаждающей жидкости необходима для предотвращения перегрева активной зоны или расплавления активной зоны . [15] Реакторы РБМК , такие как в Чернобыле, используют воду в качестве охлаждающей жидкости, циркулирующей с помощью электроприводных насосов. [16] [17] Реактор № 4 имел 1661 отдельный топливный канал, требуя более 12 миллионов галлонов США в час для всего реактора.
В случае полной потери мощности каждый из реакторов Чернобыля имел три резервных дизель-генератора , но им требовалось 60–75 секунд, чтобы достичь полной нагрузки и выработать 5,5 МВт, необходимые для работы одного основного насоса. [18] : 15 специальных противовесов на каждом насосе обеспечивали подачу охлаждающей жидкости по инерции для преодоления разрыва до запуска генератора. [19] [20] Однако существовал потенциальный риск безопасности в случае, если бы обесточивание станции произошло одновременно с разрывом трубы охлаждающей жидкости. В этом сценарии необходима система аварийного охлаждения активной зоны (САОЗ) для закачки дополнительной воды в активную зону. [21]
Было высказано предположение, что вращательный момент паровой турбины реактора может быть использован для выработки необходимой электроэнергии для работы ECCS через питательные насосы. Скорость турбины будет снижаться по мере того, как из нее будет изыматься энергия, но анализ показал, что энергии может быть достаточно для обеспечения электропитания для работы насосов охлаждающей жидкости в течение 45 секунд. [18] : 16 Это не совсем закроет разрыв между внешним отключением питания и полной доступностью аварийных генераторов, но облегчит ситуацию. [22]
Энергоемкость выбега турбины все еще требовала экспериментального подтверждения, а предыдущие испытания закончились неудачно. Первоначальный тест, проведенный в 1982 году, показал, что напряжение возбуждения турбогенератора было недостаточным. Электрическая система была изменена, и тест был повторен в 1984 году, но снова оказался безуспешным. В 1985 году тест был проведен в третий раз, но также не дал никаких результатов из-за проблемы с регистрирующим оборудованием. Процедура испытаний должна была быть проведена снова в 1986 году и была запланирована на время контролируемого отключения питания реактора № 4, которое было подготовкой к плановому останову на техническое обслуживание. [22] [21] : 51
Была написана процедура испытаний, но авторы не знали о необычном поведении реактора РБМК-1000 в запланированных условиях эксплуатации. [21] : 52 Это рассматривалось как чисто электрическое испытание генератора, хотя оно и включало критические системы блока. Согласно существующим правилам, такое испытание не требовало одобрения ни главного проектного органа реактора (НИКИЭТ), ни регулятора ядерной безопасности. [21] : 51–52 Программа испытаний предусматривала отключение системы аварийного охлаждения активной зоны , пассивно-активной системы охлаждения активной зоны, предназначенной для подачи воды в активную зону в случае аварии с потерей теплоносителя . Одобрение главного инженера площадки было получено в соответствии с правилами. [21] : 18
Тестовая процедура должна была проходить следующим образом:
Испытание должно было быть проведено в дневную смену 25 апреля 1986 года в рамках запланированного отключения реактора. Дневная смена была заранее проинструктирована об условиях работы реактора для проведения испытания, и специальная группа инженеров-электриков присутствовала для проведения электрического испытания после достижения правильных условий. [23] Как и планировалось, постепенное снижение мощности энергоблока началось в 01:06 25 апреля, и уровень мощности достиг 50% от номинального 3200 МВт теплового уровня к началу дневной смены. [21] : 53
Дневная смена должна была провести испытание в 14:15. [24] : 3 Была проведена подготовка к испытанию, включая отключение системы аварийного охлаждения активной зоны . [21] : 53 Тем временем другая региональная электростанция неожиданно отключилась. В 14:00, [21] : 53 диспетчер Киевской электросети потребовал отложить дальнейшее снижение выработки электроэнергии Чернобыльской АЭС, поскольку электроэнергия была необходима для удовлетворения пикового вечернего спроса.
Вскоре дневная смена была заменена вечерней. [24] : 3 Несмотря на задержку, аварийная система охлаждения активной зоны была оставлена отключенной. Эту систему пришлось отключить с помощью ручного изолирующего золотникового клапана, [21] : 51 что на практике означало, что два или три человека проводили всю смену, вручную вращая колеса клапанов размером со штурвал парусника. [24] : 4 Система не оказала влияния на катастрофу, но разрешение реактору работать в течение 11 часов вне испытания без аварийной защиты было показателем общего отсутствия культуры безопасности. [21] : 10, 18
В 23:04 киевский диспетчер сети разрешил возобновить остановку реактора. Дневная смена давно ушла, вечерняя тоже готовилась уйти, а ночная смена не приступит к работе до полуночи, уже вовсю. Согласно плану, испытание должно было быть завершено в дневную смену, а ночная смена должна была только поддерживать системы охлаждения остаточного тепла на закрытой в противном случае станции. [18] : 36–38
У ночной смены было очень мало времени на подготовку и проведение эксперимента. Анатолий Дятлов , заместитель главного инженера Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС), присутствовал, чтобы руководить испытанием. Он был одним из главных авторов испытания, и он был самым высокопоставленным лицом из присутствующих. Начальник смены блока Александр Акимов руководил ночной сменой блока 4, а Леонид Топтунов был старшим инженером управления реактором, ответственным за режим работы реактора, включая перемещение регулирующих стержней . 25-летний Топтунов работал самостоятельно в качестве старшего инженера около трех месяцев. [18] : 36–38
План испытаний предусматривал постепенное снижение мощности реактора до теплового уровня 700–1000 МВт, [25] и выходная мощность 720 МВт была достигнута в 00:05 26 апреля. [21] : 53 Однако из-за производства реактором побочного продукта деления, ксенона-135 , который является поглотителем нейтронов , ингибирующим реакцию , мощность продолжала снижаться при отсутствии дальнейших действий оператора, процесс, известный как отравление реактора . В стационарном режиме работы этого удается избежать, поскольку ксенон-135 «сгорает» так же быстро, как и образуется, становясь высокостабильным ксеноном-136 . При снижении мощности реактора большие количества ранее произведенного йода-135 распадались на поглощающий нейтроны ксенон-135 быстрее, чем уменьшенный поток нейтронов мог «сжечь его». [26] Отравление ксеноном в этом контексте затруднило управление реактором, но было предсказуемым явлением во время такого снижения мощности.
Когда мощность реактора снизилась примерно до 500 МВт, управление мощностью реактора было переключено с локального автоматического регулятора на автоматические регуляторы, чтобы вручную поддерживать требуемый уровень мощности. [21] : 11 Затем активировался AR-1, автоматически удалив все четыре стержня управления AR-1, но AR-2 не активировался из-за дисбаланса в его ионизационных камерах. В ответ Топтунов снизил мощность, чтобы стабилизировать датчики ионизации автоматических регуляторов. Результатом стало внезапное падение мощности до непреднамеренного почти выключенного состояния с выходной мощностью 30 МВт тепловой или менее. Точные обстоятельства, вызвавшие падение мощности, неизвестны. Большинство отчетов приписывают падение мощности ошибке Топтунова, но Дятлов сообщил, что это произошло из-за неисправности в системе AR-2. [21] : 11
Реактор теперь производил только 5% от минимального начального уровня мощности, предписанного для испытания. [21] : 73 Эта низкая реактивность подавляла выгорание ксенона-135 [21] : 6 в активной зоне реактора и препятствовала росту мощности реактора. Чтобы увеличить мощность, персонал пункта управления удалил многочисленные стержни управления из реактора. [27] Прошло несколько минут, прежде чем реактор был восстановлен до 160 МВт в 00:39, и в этот момент большинство стержней управления находились на своих верхних пределах, но конфигурация стержней все еще находилась в пределах своего нормального рабочего предела, с эксплуатационным запасом реактивности (ОЗР), эквивалентным наличию более 15 вставленных стержней. В течение следующих двадцати минут мощность реактора будет увеличена еще больше до 200 МВт. [21] : 73
Работа реактора на низком уровне мощности сопровождалась нестабильностью температуры активной зоны и потока теплоносителя, а также, возможно, нестабильностью нейтронного потока . В диспетчерскую поступали повторяющиеся аварийные сигналы о низком уровне в одной половине барабанов пароводяного сепаратора, сопровождавшиеся предупреждениями о давлении в барабанном сепараторе. В ответ персонал инициировал быстрый приток питательной воды. Открылись предохранительные клапаны , чтобы сбросить избыток пара в конденсатор турбины .
Когда уровень мощности 200 МВт был восстановлен, подготовка к эксперименту продолжилась, хотя уровень мощности был намного ниже предписанных 700 МВт. В рамках испытания в 01:05 были активированы два дополнительных главных циркуляционных насоса. Увеличенный поток теплоносителя снизил общую температуру активной зоны и уменьшил существующие паровые пустоты в активной зоне. Поскольку вода поглощает нейтроны лучше, чем пар, поток нейтронов и реактивность снизились. Операторы отреагировали, удалив больше ручных стержней управления для поддержания мощности. [28] [29] Примерно в это же время количество стержней управления, вставленных в реактор, упало ниже требуемого значения 15. Это не было очевидно для операторов, поскольку у РБМК не было никаких приборов, способных рассчитать ценность вставленного стержня в реальном времени.
Совокупный эффект этих различных действий привел к крайне нестабильной конфигурации реактора. Почти все 211 стержней управления были извлечены, а чрезмерно высокие скорости потока охлаждающей жидкости означали, что у воды было меньше времени для охлаждения между проходами через активную зону, поэтому она поступала в реактор очень близко к точке кипения. В отличие от других конструкций легководных реакторов , конструкция РБМК в то время имела положительный коэффициент реактивности пустот при типичных уровнях выгорания топлива. Это означало, что образование паровых пузырьков (пустот) из кипящей охлаждающей воды усиливало ядерную цепную реакцию из-за пустот, имеющих меньшее поглощение нейтронов, чем вода. Операторы не знали, что коэффициент пустотности не был уравновешен другими эффектами реактивности в данном рабочем режиме, что означало, что любое увеличение кипения приводило к образованию большего количества паровых пустот, которые еще больше усиливали цепную реакцию, приводя к положительной обратной связи . Учитывая эту характеристику, реактор № 4 теперь подвергался риску неконтролируемого увеличения мощности своей активной зоны, и ничто не могло его сдержать. Реактор теперь был очень чувствителен к регенеративному эффекту паровых пустот на мощность реактора. [21] : 3, 14
В 01:23:04 испытание началось. [30] Четыре из восьми главных циркуляционных насосов (ГЦН) должны были питаться напряжением от турбины, работающей по инерции, в то время как остальные четыре насоса получали электроэнергию из сети в обычном режиме. Подача пара к турбинам была прекращена, что привело к остановке турбогенератора. Дизель-генераторы запустились и последовательно подхватили нагрузку; генераторы должны были полностью покрыть потребности ГЦН в электроэнергии к 01:23:43. По мере уменьшения импульса турбогенератора уменьшалась и мощность, которую он вырабатывал для насосов. Расход воды уменьшался, что приводило к увеличению образования паровых пустот в охлаждающей жидкости, текущей вверх по топливным трубкам. [21] : 8
В 01:23:40 была инициирована аварийная остановка ( СБ ) реактора [31] , так как эксперимент подходил к концу. [32] СБ началась при нажатии кнопки АЗ-5 системы аварийной защиты реактора: это включило приводной механизм на всех стержнях управления для их полного введения, включая стержни ручного управления, которые были извлечены ранее.
Персонал намеревался произвести остановку с помощью кнопки АЗ-5 в рамках подготовки к плановому техническому обслуживанию [33] , а аварийная остановка предшествовала резкому увеличению мощности. [21] : 13 Однако причина, по которой кнопка была нажата именно тогда, не ясна, поскольку такое решение приняли только погибшие Акимов и Топтунов, хотя, по словам очевидцев, обстановка в диспетчерской была спокойной. [34] [35] : 85 Конструкторы РБМК утверждают, что кнопку нужно было нажать только после того, как реактор уже начал самоликвидироваться. [36] : 578
Когда была нажата кнопка AZ-5, началась установка стержней управления в активную зону реактора. Механизм установки стержней управления перемещал стержни со скоростью 0,4 метра в секунду (1,3 фута/с), так что стержням требовалось от 18 до 20 секунд, чтобы пройти всю высоту активной зоны , около 7 метров (23 фута). Более серьезной проблемой была конструкция стержней управления РБМК , каждый из которых имел секцию графитового замедлителя нейтронов, прикрепленную к его концу, чтобы увеличить выход реактора путем вытеснения воды, когда секция стержня управления была полностью извлечена из реактора. То есть, когда стержень управления находился на максимальном извлечении, замедляющее нейтроны графитовое расширение было центрировано в активной зоне с 1,25-метровыми (4,1 фута) столбами воды над и под ним. [21]
Следовательно, введение стержня управления вниз в реактор при аварийной остановке изначально вытесняло поглощающую нейтроны воду в нижней части реактора с замедляющим нейтроны графитом. Таким образом, аварийная остановка могла изначально увеличить скорость реакции в нижней части активной зоны. [21] : 4 Такое поведение было обнаружено, когда первоначальная вставка стержней управления в другой реактор РБМК на Игналинской АЭС в 1983 году вызвала скачок мощности. Процедурные контрмеры не были реализованы в ответ на Игналину. В отчете МАГАТЭ о расследовании INSAG-7 позже говорилось: «По-видимому, широко распространено мнение, что условия, при которых положительный эффект аварийной остановки будет важен, никогда не возникнут. Однако они проявились почти во всех деталях в ходе действий, приведших к чернобыльской аварии». [21] : 13
Через несколько секунд после аварийной остановки произошел скачок мощности, и активная зона перегрелась, что привело к поломке некоторых топливных стержней . Некоторые предполагают, что это также заблокировало колонны стержней управления, заклинив их на одной трети ввода. В течение трех секунд выходная мощность реактора превысила 530 МВт. [18] : 31
Приборы не зафиксировали последующий ход событий; он был реконструирован с помощью математического моделирования. Скачок мощности мог бы вызвать повышение температуры топлива и накопление пара, что привело бы к быстрому повышению давления пара . Это привело к разрушению оболочки твэла, выбросу твэлов в охлаждающую жидкость и разрыву каналов, в которых эти элементы находились. [38]
По мере продолжения аварийного останова мощность реактора подскочила примерно до 30 000 МВт тепловой мощности, что в 10 раз превышает его нормальную эксплуатационную мощность, указанную в последнем показании на панели управления. Некоторые полагают, что скачок мощности мог быть в 10 раз выше. Не удалось восстановить точную последовательность процессов, которые привели к разрушению реактора и здания энергоблока, но, по-видимому, следующим событием был паровой взрыв . Существует общее понимание того, что именно взрывное давление пара из поврежденных топливных каналов, выходящее во внешнюю охлаждающую конструкцию реактора, вызвало взрыв, который разрушил корпус реактора, оторвав и взорвав верхнюю пластину, называемую верхней биологической защитой, [39], к которой крепится вся сборка реактора, через крышу здания реактора. Считается, что это был первый взрыв, который услышали многие. [40] : 366
Этот взрыв разорвал еще несколько топливных каналов, а также перерезал большую часть линий подачи охлаждающей жидкости в камеру реактора. В результате оставшаяся охлаждающая жидкость превратилась в пар и вытекла из активной зоны реактора. Общая потеря воды в сочетании с высоким положительным коэффициентом пустотности еще больше увеличила тепловую мощность реактора. [21]
Второй, более мощный взрыв произошел примерно через две или три секунды после первого; этот взрыв рассеял поврежденную активную зону и фактически прекратил ядерную цепную реакцию . Этот взрыв разрушил большую часть защитной оболочки реактора и выбросил горячие куски графитового замедлителя. Выброшенный графит и разрушенные каналы, все еще находящиеся в остатках корпуса реактора, загорелись при контакте с воздухом, что значительно способствовало распространению радиоактивных осадков . [28] [a] По оценкам, мощность взрыва была эквивалентна 225 тоннам тротила . [43]
По словам наблюдателей снаружи 4-го блока, горящие куски материала и искры взлетели в воздух над реактором. Некоторые из них упали на крышу машинного зала и стали причиной пожара. Около 25% раскаленных графитовых блоков и перегретого материала из топливных каналов было выброшено. Части графитовых блоков и топливных каналов оказались за пределами здания реактора. В результате повреждения здания, поток воздуха через активную зону был установлен из-за высокой температуры активной зоны. Воздух воспламенил горячий графит и стал причиной пожара графита. [18] : 32
После более крупного взрыва несколько сотрудников электростанции вышли наружу, чтобы лучше рассмотреть масштабы ущерба. Один из таких выживших, Александр Ювченко , сказал, что как только он вышел и посмотрел в сторону реакторного зала, он увидел «очень красивый» лазерный луч голубого света, вызванный свечением ионизированного воздуха , который, казалось, «затоплял бесконечность». [44] [45]
Первоначально существовало несколько гипотез о природе второго, более крупного взрыва. Одна из точек зрения заключалась в том, что второй взрыв был вызван сгоранием водорода , который был получен либо в результате перегретой паровой циркониевой реакции, либо в результате реакции раскаленного графита с паром , в результате которой образовался водород и оксид углерода . Другая гипотеза, опубликованная Константином Чечеровым в 1998 году, состояла в том, что второй взрыв был тепловым взрывом реактора из-за неконтролируемого выхода быстрых нейтронов , вызванного полной потерей воды в активной зоне реактора. [46]
Сила второго взрыва и соотношение радиоизотопов ксенона, выброшенных после аварии, привели Сергея А. Пахомова и Юрия В. Дубасова в 2009 году к теории о том, что второй взрыв мог быть чрезвычайно быстрым переходным процессом ядерной энергетики, вызванным плавлением материала активной зоны в отсутствие ее водяного охладителя и замедлителя. Пахомов и Дубасов утверждали, что не было никакого отсроченного сверхкритического увеличения мощности, а была неконтролируемая мгновенная критичность , похожая на взрыв сработавшего ядерного оружия . [47]
Их доказательства были получены из Череповца , города в 1000 километрах (620 миль) к северо-востоку от Чернобыля, где физики из Радиевого института имени В. Г. Хлопина измерили аномально высокие уровни ксенона-135 — изотопа с коротким периодом полураспада — через четыре дня после взрыва. Это означало, что ядерное событие в реакторе могло выбросить ксенон на более высокие высоты в атмосфере, чем более поздний пожар, что позволило ксенону широко распространиться в отдаленные места. [48] Это было альтернативой более общепринятому объяснению выброса мощности с положительной обратной связью, когда реактор разобрал себя паровым взрывом. [21] [47]
Энергия, выделившаяся при втором взрыве, который вызвал большую часть разрушений, была оценена Пахомовым и Дубасовым в 40 миллиардов джоулей , что эквивалентно примерно 10 тоннам тротила . [47]
Гипотеза Пахомова и Дубасова о ядерном шипении была рассмотрена в 2017 году Ларсом-Эриком Де Гиром, Кристером Перссоном и Хеннингом Роде, которые назвали предполагаемое событие шипения более вероятной причиной первого взрыва. [43] : 11 [49] [50] Оба анализа утверждают, что событие ядерного шипения, независимо от того, привело ли оно ко второму или первому взрыву, состояло из быстрой цепной реакции, которая была ограничена небольшой частью активной зоны реактора, поскольку саморазборка происходит быстро в событиях шипения. [47] [43]
_decorated_in_UK.jpg/1280px-Leonid_Telyatnikov_(1951-2004)_decorated_in_UK.jpg)
Вопреки правилам безопасности, при строительстве крыши здания реактора и машинного зала использовался горючий материал битум . Выброшенный материал спровоцировал не менее пяти пожаров на крыше соседнего реактора № 3, который все еще работал. Необходимо было потушить эти пожары и защитить системы охлаждения реактора № 3. [18] : 42 Внутри реактора № 3 начальник ночной смены Юрий Багдасаров хотел немедленно остановить реактор, но главный инженер Николай Фомин не позволил этого сделать. Операторам выдали респираторы и таблетки йодистого калия и приказали продолжать работу. В 05:00 Багдасаров принял собственное решение об остановке реактора, [18] : 44 что было письменно подтверждено Дятловым и начальником смены станции Рогожкиным.
Вскоре после аварии пожарные прибыли, чтобы попытаться потушить пожары. [30] Первой на место прибыла пожарная бригада Чернобыльской АЭС под командованием лейтенанта Владимира Правика , который умер 11 мая 1986 года от острой лучевой болезни . Им не сказали, насколько опасно радиоактивными были дым и мусор, и, возможно, они даже не знали, что авария была чем-то большим, чем обычный электрический пожар: «Мы не знали, что это был реактор. Никто нам не сказал». [51] Григорий Хмель, водитель одной из пожарных машин, позже описал произошедшее:
Мы приехали туда без 10 или 15 минут два ночи... Мы увидели разбросанный графит. Миша спросил: «Это графит?» Я отшвырнул его ногой. Но один из бойцов на другой машине поднял его. «Он горячий», — сказал он. Куски графита были разного размера, некоторые большие, некоторые достаточно маленькие, чтобы их поднять [...] Мы не знали многого о радиации. Даже те, кто там работал, не имели об этом ни малейшего представления. В машинах не осталось воды. Миша наполнил цистерну , и мы направили воду наверх. Потом те ребята, которые погибли, поднялись на крышу — Ващик, Коля и другие, и Володя Правик... Они поднялись по лестнице... и я больше их не видел. [52]
Анатолий Захаров, пожарный, работавший в Чернобыле, в 2008 году дал другое описание: «Я помню, как шутил с остальными: «Здесь, должно быть, невероятное количество радиации. Нам повезет, если мы все еще будем живы к утру » . [53] Он также заявил: « Конечно, мы знали! Если бы мы следовали правилам, мы бы никогда не приблизились к реактору. Но это было моральное обязательство — наш долг. Мы были как камикадзе ». [53]
Первоочередной задачей было тушение пожаров на крыше станции и территории вокруг здания, в котором находился реактор № 4, чтобы защитить № 3. Пожары были потушены к 5:00, но многие пожарные получили высокие дозы радиации. Пожар внутри реактора № 4 продолжался до 10 мая 1986 года; возможно, что сгорело более половины графита. [18] : 73
Некоторые считали, что пожар в активной зоне был потушен совместными усилиями вертолетов, сбросивших более 5000 тонн (11 миллионов фунтов) песка, свинца, глины и поглощающего нейтроны бора на горящий реактор. Теперь известно, что практически ни один из этих материалов не достиг активной зоны. [54] Историки подсчитали, что около 600 советских летчиков рисковали опасными уровнями радиации, совершая тысячи полетов, необходимых для покрытия реактора № 4 в этой попытке изолировать радиацию. [55]
Из рассказов очевидцев пожарных, участвовавших в тушении, до их смерти, один из них описал свой опыт воздействия радиации как «привкус металла» и ощущение, похожее на покалывание иголок по всему лицу. Это соответствует описанию, данному Луисом Слотином , физиком Манхэттенского проекта, который умер через несколько дней после смертельной передозировки радиации в результате аварии с критичностью . [56] Взрыв и пожар выбросили в воздух горячие частицы ядерного топлива и более опасные продукты деления . Жители окрестностей наблюдали радиоактивное облако в ночь взрыва.
Уровень ионизирующего излучения в наиболее пострадавших зонах здания реактора оценивается в 5,6 рентген в секунду (Р/с), что эквивалентно более 20 000 рентген в час. Смертельная доза составляет около 500 рентген (~5 грей (Гр) в современных радиационных установках) за пять часов. В некоторых зонах незащищенные рабочие получили смертельные дозы менее чем за минуту. К сожалению, дозиметр , способный измерять до 1000 Р/с, был погребен под обломками обрушившейся части здания, а другой вышел из строя при включении. Большинство оставшихся дозиметров имели пределы 0,001 Р/с и, следовательно, показания «зашкаливали». Экипаж реактора мог установить только то, что уровни радиации были где-то выше 0,001 Р/с (3,6 Р/ч), в то время как истинные уровни были значительно выше в некоторых зонах. [18] : 42–50
Из-за неточных низких показаний начальник бригады реактора Александр Акимов предположил, что реактор цел. Доказательства в виде кусков графита и реакторного топлива, лежащих вокруг здания, были проигнорированы, а показания другого дозиметра, принесенного к 04:30, были отклонены под предлогом того, что новый дозиметр, должно быть, был неисправен. [18] : 42–50 Акимов оставался в здании реактора до утра, отправив членов своей бригады попытаться закачать воду в реактор. Никто из них не носил никаких защитных средств. Большинство, включая Акимова, умерли от радиационного облучения в течение трех недель. [57] [58] : 247–248
МАГАТЭ создало Международную консультативную группу по ядерной безопасности ( INSAG ) в 1985 году. [59] INSAG подготовила два важных отчета по Чернобылю: INSAG-1 в 1986 году и пересмотренный отчет INSAG-7 в 1992 году. Согласно INSAG-1, основной причиной аварии были действия операторов, но согласно INSAG-7, основной причиной была конструкция реактора. [21] : 24 [60] Оба отчета определили неадекватную «культуру безопасности» (INSAG-1 ввел этот термин) на всех управленческих и эксплуатационных уровнях как основной фактор. [21] : 21, 24
Близлежащий город Припять не был немедленно эвакуирован, и горожане не были предупреждены ночью о том, что только что произошло. Однако в течение нескольких часов десятки людей заболели. Позже они сообщили о сильных головных болях и металлическом привкусе во рту, а также о неконтролируемых приступах кашля и рвоты. [61] [ нужен лучший источник ] Поскольку завод находился под управлением властей в Москве, правительство Украины не получило оперативной информации об аварии. [62]
Валентина Шевченко , тогдашний Председатель Президиума Верховной Рады Украинской ССР, рассказала, что исполняющий обязанности министра внутренних дел Украины Василий Дурдинец позвонил ей на работу в 09:00, чтобы сообщить о текущих делах; только в конце разговора он добавил, что на Чернобыльской АЭС был пожар, но его потушили и все в порядке. На вопрос Шевченко «Как люди?» он ответил, что беспокоиться не о чем: «Одни празднуют свадьбу, другие занимаются садоводством, третьи ловят рыбу в Припяти » . [62]
Затем Шевченко поговорил по телефону с Владимиром Щербицким , Генеральным секретарем Коммунистической партии Украины и фактическим главой государства, который сказал, что ожидает делегацию государственной комиссии во главе с Борисом Щербиной , заместителем председателя Совета Министров СССР . [62]
Позже в тот же день была создана комиссия по расследованию аварии. Ее возглавил Валерий Легасов , первый заместитель директора Института атомной энергии имени Курчатова, в ее состав вошли ведущий специалист-атомщик Евгений Велихов , гидрометеоролог Юрий Израэль , радиолог Леонид Ильин и другие. Они вылетели в международный аэропорт Борисполь и прибыли на АЭС вечером 26 апреля. [62] К тому времени уже два человека погибли, а 52 были госпитализированы. Вскоре у делегации были достаточные доказательства того, что реактор был разрушен, а чрезвычайно высокий уровень радиации стал причиной ряда случаев радиационного облучения. Ранним утром 27 апреля они отдали приказ об эвакуации Припяти. [62]
Ниже приведен перевод отрывка из объявления об эвакуации:
Вниманию жителей Припяти! Городской совет информирует, что в связи с аварией на Чернобыльской АЭС в городе Припять ухудшается радиоактивная обстановка в окрестностях. Коммунистическая партия, ее должностные лица и вооруженные силы принимают необходимые меры по борьбе с этим. Тем не менее, в целях обеспечения максимальной безопасности и здоровья людей, в первую очередь детей, необходимо временно эвакуировать граждан в ближайшие города Киевской области. В связи с этим, начиная с 14:00 27 апреля 1986 года, каждый жилой дом сможет иметь в своем распоряжении автобус, который будет находиться под надзором милиции и городских властей. Настоятельно рекомендуется взять с собой документы, некоторые жизненно важные личные вещи и определенное количество продуктов питания на всякий случай. Руководством государственных и промышленных предприятий города утвержден список сотрудников, которым необходимо остаться в Припяти для поддержания этих объектов в рабочем состоянии. Все дома будут охраняться милицией в период эвакуации. Товарищи, покидая временно свои дома, пожалуйста, убедитесь, что вы выключили свет, электроприборы и воду, а также закрыли окна. Пожалуйста, сохраняйте спокойствие и порядок в процессе этой краткосрочной эвакуации. [63]
.jpg/1280px-P9060463_(11383823203).jpg)
Чтобы ускорить эвакуацию, жителям сказали приносить только самое необходимое, и что они останутся эвакуированными примерно на три дня. В результате большая часть личных вещей осталась позади, и жителям разрешили забрать определенные вещи только по прошествии месяцев. К 15:00 53 000 человек были эвакуированы в Киевскую область . [62] На следующий день начались переговоры об эвакуации людей из 10-километровой (6,2 мили) зоны. [62] Через десять дней после аварии зона эвакуации была расширена до 30 километров (19 миль). [64] : 115, 120–121 Зона отчуждения Чернобыльской АЭС с тех пор сохраняется, хотя ее форма изменилась, а размер увеличился.
Обследование и обнаружение изолированных очагов выпадения радиоактивных осадков за пределами этой зоны в течение следующего года в конечном итоге привело к 135 000 долгосрочным эвакуациям. [7] В период с 1986 по 2000 гг. общее число постоянно переселенных лиц из наиболее сильно загрязненных районов увеличилось почти в три раза и составило приблизительно 350 000 человек. [65] [66]
Эвакуация началась за полтора дня до того, как авария была публично признана Советским Союзом. Утром 28 апреля уровень радиации сработал на АЭС Форсмарк в Швеции , [67] [68] более чем в 1000 километрах (620 миль) от Чернобыльской АЭС. Рабочие Форсмарка сообщили об этом случае в Шведское управление по радиационной безопасности , которое определило, что источник радиации был в другом месте. В тот день шведское правительство связалось с советским правительством, чтобы узнать, произошла ли ядерная авария в Советском Союзе. Сначала Советы это отрицали. Только после того, как шведское правительство предположило, что они собираются подать официальное оповещение в Международное агентство по атомной энергии , советское правительство признало, что авария произошла в Чернобыле. [68] [69]
Сначала Советы признали лишь то, что произошла незначительная авария, но как только началась эвакуация более 100 000 человек, мировое сообщество осознало весь масштаб ситуации. [70] В 21:02 вечера 28 апреля в новостной телевизионной программе «Время» было зачитано 20-секундное объявление : «На Чернобыльской АЭС произошла авария. Один из ядерных реакторов был поврежден. Последствия аварии устраняются. Пострадавшим оказывается помощь. Создана следственная комиссия». [71] [72]
Это был первый случай, когда Советский Союз официально объявил о ядерной аварии. Телеграфное агентство Советского Союза (ТАСС) затем обсуждало аварию на Три-Майл-Айленде и другие американские ядерные аварии, которые Серж Шмеман из The New York Times написал, что это пример распространенной советской тактики whataboutism . Упоминание комиссии также указало наблюдателям на серьезность инцидента, [69] и последующие государственные радиопередачи были заменены классической музыкой, что было распространенным методом подготовки общественности к объявлению о трагедии в СССР. [71]
Примерно в то же время ABC News опубликовала свой репортаж о катастрофе. [73] Шевченко была первой из высших должностных лиц Украины, прибывшей на место катастрофы рано утром 28 апреля. Она вернулась домой около полуночи, остановившись на радиологическом контрольно-пропускном пункте в Вильче, одном из первых, которые были созданы вскоре после аварии. [62]
Из Москвы пришло уведомление, что нет причин переносить празднование Международного дня трудящихся 1 мая в Киеве. 30 апреля состоялось заседание Политбюро ЦК КПСС, на котором обсуждался план празднования. Ученые докладывали, что уровень радиационного фона в Киеве был в норме. Было принято решение сократить празднование с обычных трех с половиной-четырех часов до менее двух часов. [62]
Несколько зданий в Припяти были оставлены открытыми для использования рабочими, которые все еще были связаны с заводом. Среди них были завод «Юпитер» и бассейн «Лазурный» , который ликвидаторы Чернобыля использовали для отдыха во время ликвидации последствий.
Два этажа барботажных бассейнов под реактором служили большим резервуаром воды для насосов аварийного охлаждения и системой подавления давления, способной конденсировать пар в случае небольшого прорыва паровой трубы; третий этаж над ними, под реактором, служил паровым туннелем. Пар, выбрасываемый через прорыв трубы, должен был поступать в паровой туннель и направляться в бассейны, чтобы барботировать через слой воды. После катастрофы бассейны и подвал были затоплены из-за прорыва труб охлаждающей воды и скопившейся пожарной воды.
Тлеющий графит, топливо и другие материалы при температуре более 1200 °C (2190 °F) [75] начали прожигать пол реактора и смешиваться с расплавленным бетоном из футеровки реактора, создавая кориум , радиоактивный полужидкий материал, сравнимый с лавой . [74] [76] Были опасения, что если эта смесь расплавится через пол в бассейн с водой, то образовавшийся пар еще больше загрязнит территорию или даже вызовет еще один взрыв, выбросив еще больше радиоактивного материала. Возникла необходимость осушить бассейн. [77] Эти опасения в конечном итоге оказались необоснованными, поскольку кориум начал безвредно капать в затопленные бассейны-барботеры до того, как вода была удалена. [78] Расплавленное топливо попало в воду и охладилось в светло-коричневую керамическую пемзу, низкая плотность которой позволяла ей плавать на поверхности воды. [78]
Не зная об этом, правительственная комиссия распорядилась осушить бассейны-барботеры, открыв шлюзовые затворы . Однако клапаны, контролирующие его, находились в затопленном коридоре в подземной пристройке, прилегающей к зданию реактора. Добровольцы в водолазных костюмах и респираторах , оснащенные дозиметрами , вошли по колено в радиоактивную воду и открыли клапаны. [79] [80] Это были инженеры Алексей Ананенко и Валерий Безпалов , которых сопровождал начальник смены Борис Баранов . [81] [82] [83] Многочисленные сообщения в СМИ ложно предполагали, что все трое мужчин погибли всего через несколько дней. На самом деле все трое выжили и были награждены орденом «За мужество» в мае 2018 года. [84] [85]
После того, как ворота бассейна-барботера были открыты, пожарные насосы были использованы для осушения подвала. Операция была завершена только 8 мая, после того как было откачано 20 000 тонн (20 000 длинных тонн; 22 000 коротких тонн) воды. [86]
Правительственная комиссия была обеспокоена тем, что расплавленное ядро сгорит в земле и загрязнит грунтовые воды. Чтобы снизить вероятность этого, было решено заморозить землю под реактором, что также стабилизировало бы фундамент. Используя оборудование для бурения нефтяных скважин , 4 мая началась закачка жидкого азота. Было подсчитано, что для поддержания замороженной почвы при температуре −100 °C (−148 °F) потребуется 25 тонн (55 тысяч фунтов) жидкого азота в день. [18] : 59 Эта идея была быстро отвергнута. [87]
В качестве альтернативы были направлены строители метро и шахтеры , чтобы вырыть туннель под реактором, чтобы освободить место для системы охлаждения. Окончательный импровизированный проект системы охлаждения должен был включать спиральное образование труб, охлаждаемых водой и покрытых сверху тонким теплопроводным графитовым слоем. Графитовый слой предотвратил бы плавление бетона сверху. Этот слой графитовой охлаждающей пластины должен был быть заключен между двумя слоями бетона, каждый толщиной 1 метр (3 фута 3 дюйма) для стабилизации. Этот графито-бетонный «сэндвич» был бы похож по концепции на более поздние ловушки активной зоны, которые теперь являются частью многих конструкций ядерных реакторов. [88]
Графитовая охлаждающая пластина и предыдущее предложение по впрыску азота не были использованы после падения температуры воздуха и показательных сообщений о том, что расплав топлива остановился. Позже было установлено, что топливо протекло через три этажа, и несколько кубометров остановились на уровне земли. Предупредительный подземный канал с его активным охлаждением был признан излишним, и котлован был заполнен бетоном для укрепления фундамента под реактором. [89]
В течение нескольких месяцев после взрыва внимание переключилось на удаление радиоактивного мусора с крыши. [90] Хотя худший из радиоактивных обломков остался внутри того, что осталось от реактора, примерно 100 тонн мусора с этой крыши пришлось удалить, чтобы обеспечить безопасное строительство «саркофага» — бетонной конструкции, которая должна была бы погребать реактор и уменьшать выбросы радиоактивной пыли. [90] Первоначальный план состоял в том, чтобы использовать роботов для очистки крыши. Советы использовали около 60 дистанционно управляемых роботов, большинство из которых были построены в Советском Союзе. Многие из них потерпели неудачу из-за сложного рельефа местности в сочетании с воздействием высоких радиационных полей на их батареи и электронные элементы управления. [90] В 1987 году Валерий Легасов , первый заместитель директора Института атомной энергии имени Курчатова в Москве, сказал: «Мы узнали, что роботы — не лучшее средство от всего. Там, где была очень высокая радиация, робот переставал быть роботом — электроника переставала работать». [91]
Следовательно, наиболее радиоактивные материалы были сгребены чернобыльскими ликвидаторами из числа военных, одетыми в защитное снаряжение (названное «биороботами»). Эти солдаты могли проводить максимум 40–90 секунд, работая на крышах окружающих зданий из-за чрезвычайно высокого уровня радиации. Только 10% мусора, очищенного от крыш, было выполнено роботами; остальные 90% были удалены 3828 мужчинами, которые в среднем поглотили предполагаемую дозу 25 бэр (250 мЗв ) радиации каждый. [90]
После тушения пожара на открытом воздухе в реакторе следующим шагом стало предотвращение распространения загрязнения из-за ветра или птиц, которые могли приземлиться на обломки и затем перенести загрязнение в другое место. Кроме того, дождевая вода могла смыть загрязнение в подземный уровень грунтовых вод, откуда оно могло бы мигрировать за пределы территории объекта. Дождевая вода, падающая на обломки, также могла ускорить коррозию стальных конструкций в оставшейся конструкции реактора. Еще одной задачей было снижение большого количества испускаемого гамма-излучения , которое представляло опасность для персонала, эксплуатирующего соседний реактор № 3.
Выбранное решение состояло в том, чтобы закрыть разрушенный реактор путем строительства огромного композитного укрытия из стали и бетона, которое стало известно как «Саркофаг». Его нужно было возвести быстро и с учетом ограничений, связанных с высоким уровнем окружающего гамма-излучения. Проектирование началось 20 мая 1986 года, через 24 дня после катастрофы, а строительство велось с июня по конец ноября. [92]
Строительные рабочие должны были быть защищены от радиации, и были использованы такие методы, как работа крановщиков из свинцовых кабин управления. Строительные работы включали возведение стен по периметру, очистку и поверхностное бетонирование окружающей земли для удаления источников радиации и обеспечения доступа для крупной строительной техники, возведение толстой радиационно-защитной стены для защиты рабочих в реакторе № 3, изготовление высотного контрфорса для укрепления частей старой конструкции, возведение общей крыши и обеспечение системы вытяжки вентиляции для улавливания любого загрязнения воздуха внутри убежища.
Во время строительства саркофага научная группа в рамках расследования, получившего название «Комплексная экспедиция», повторно вошла в реактор, чтобы найти и удержать ядерное топливо, чтобы предотвратить еще один взрыв. Эти ученые вручную собрали холодные топливные стержни, но из активной зоны все еще исходило большое количество тепла. Уровень радиации в разных частях здания контролировался путем сверления отверстий в реакторе и вставки длинных металлоискателей. Ученые подверглись воздействию высоких уровней радиации. [54]
В декабре 1986 года, после шести месяцев исследований, группа обнаружила с помощью дистанционной камеры, что в подвале четвертого блока образовалась интенсивно радиоактивная масса шириной более 2 метров (6 футов 7 дюймов). Массу прозвали « слоновьей ногой » за ее сморщенный вид. [93] Она состояла из расплавленного песка, бетона и большого количества ядерного топлива, вытекшего из реактора. Бетон под реактором был горячим и был прорван застывшей лавой и впечатляющими неизвестными кристаллическими формами, названными чернобылитом . Был сделан вывод, что дальнейшего риска взрыва нет. [54]
Официально загрязненные зоны подверглись масштабной очистке, которая длилась семь месяцев. [64] : 177–183 Официальной причиной таких ранних и опасных усилий по дезактивации, а не предоставления времени для естественного распада, было то, что земля должна была быть повторно заселена и возвращена в обработку. В течение пятнадцати месяцев 75% земли было под обработкой, хотя только треть эвакуированных деревень была переселена. Силы обороны, должно быть, выполнили большую часть работы. Тем не менее, эта земля имела незначительную сельскохозяйственную ценность. По словам Дэвида Марплза, администрация хотела предупредить панику по поводу ядерной энергии и даже перезапустить электростанцию. [64] : 78–79, 87, 192–193
Вертолеты регулярно опрыскивали большие площади загрязненных земель «Бардой» — липкой полимеризующейся жидкостью, предназначенной для улавливания радиоактивной пыли. [94] Хотя ряд радиоактивных аварийных автомобилей был закопан в траншеях, многие из транспортных средств, используемых ликвидаторами, по состоянию на 2018 год все еще оставались припаркованными на поле в районе Чернобыля. Мусорщики изъяли много функционирующих, но высокорадиоактивных деталей. [95]
Уникальная медаль «за очистку» была вручена ликвидаторам, известным как «ликвидаторы». [96] Ликвидаторы работали в ужасных условиях, плохо информированные и с плохой защитой. Многие, если не большинство из них, превысили пределы радиационной безопасности. [64] : 177–183 [97]
Возникли вопросы о будущем завода и его судьбе. Все работы на недостроенных реакторах № 5 и № 6 были остановлены три года спустя. Поврежденный реактор был опечатан, а между местом катастрофы и эксплуатационными зданиями было размещено 200 кубометров бетона. Украинское правительство разрешило трем оставшимся реакторам продолжать работу из-за нехватки энергии.
В октябре 1991 года в здании турбины реактора № 2 произошел пожар; [98] впоследствии власти объявили реактор поврежденным и не подлежащим ремонту, и он был отключен. Реактор № 1 был выведен из эксплуатации в ноябре 1996 года в рамках соглашения между правительством Украины и международными организациями, такими как МАГАТЭ, о прекращении эксплуатации станции. 15 декабря 2000 года тогдашний президент Леонид Кучма лично выключил реактор № 3 на официальной церемонии, остановив всю площадку. [99]
Вскоре после аварии здание реактора было быстро закрыто гигантским бетонным саркофагом. Крановщики работали вслепую из свинцовых кабин, получая инструкции от удаленных радионаблюдателей, в то время как гигантские куски бетона перевозились на место на специально изготовленных транспортных средствах. Целью саркофага было остановить дальнейший выброс радиоактивных частиц в атмосферу, изолировать открытую активную зону от непогоды и обеспечить безопасность для дальнейшей работы соседних реакторов с первого по третий. [100]
Бетонный саркофаг никогда не был рассчитан на долгий срок службы, его срок службы составлял всего 30 лет. 12 февраля 2013 года обрушилась часть крыши здания турбины площадью 600 м 2 (6500 кв. футов), прилегающая к саркофагу, что привело к новому выбросу радиоактивности и временной эвакуации из этого района. Сначала предполагалось, что крыша обрушилась из-за веса снега, однако количество снега не было исключительным, и в отчете украинской комиссии по установлению фактов сделан вывод о том, что обрушение стало результатом небрежных ремонтных работ и старения конструкции. Эксперты предупредили, что сам саркофаг находится на грани обрушения. [101] [102]
В 1997 году был основан международный Фонд «Чернобыльское укрытие» для проектирования и строительства более постоянного укрытия для нестабильного и недолговечного саркофага. В 2011 году он получил 864 миллиона евро от международных доноров и управлялся Европейским банком реконструкции и развития (ЕБРР). [103] Новое укрытие было названо Новым безопасным конфайнментом , а его строительство началось в 2010 году. Это металлическая арка высотой 105 метров (344 фута) и протяженностью 257 метров (843 фута), построенная на рельсах рядом со зданием реактора № 4, чтобы ее можно было надвинуть на существующий саркофаг. Новый безопасный конфайнмент был завершен в 2016 году и надвинут на место над саркофагом 29 ноября. [104] В отличие от первоначального саркофага, Новый безопасный конфайнмент спроектирован так, чтобы реактор можно было безопасно демонтировать с помощью дистанционно управляемого оборудования.
Использованное топливо из блоков 1–3 хранилось в охлаждающих бассейнах блоков и во временном хранилище отработанного топлива, ISF-1, в котором сейчас находится большая часть отработанного топлива из блоков 1–3, что позволяет выводить эти реакторы из эксплуатации в менее строгих условиях. Около 50 топливных сборок из блоков 1 и 2 были повреждены и требовали особого обращения. Таким образом, перемещение топлива в ISF-1 осуществлялось в три этапа: сначала было перемещено топливо из блока 3, затем все неповрежденное топливо из блоков 1 и 2 и, наконец, поврежденное топливо из блоков 1 и 2. Перемещение топлива в ISF-1 было завершено в июне 2016 года. [105]
Потребность в более крупном и долгосрочном управлении радиоактивными отходами на объекте должна быть удовлетворена новым объектом, обозначенным как ХОЯТ-2. Этот объект должен служить сухим хранилищем для отработанных топливных сборок с блоков 1–3 и других эксплуатационных отходов, а также материалов с выводимых из эксплуатации блоков 1–3.
В 1999 году был подписан контракт с Areva NP ( Framatome ) на строительство ХОЯТ-2. В 2003 году, после того как значительная часть хранилищ была построена, технические недостатки в концепции проекта стали очевидны. В 2007 году Areva вышла из проекта, и Holtec International заключила контракт на новый проект и строительство ХОЯТ-2. Новый проект был одобрен в 2010 году, работы начались в 2011 году, а строительство было завершено в августе 2017 года. [106]
ISF-2 — крупнейшее в мире хранилище ядерного топлива, в котором, как ожидается, будет храниться более 21 000 топливных сборок в течение как минимум 100 лет. Проект включает в себя перерабатывающую установку, способную разрезать топливные сборки РБМК и помещать материал в контейнеры, которые будут заполнены инертным газом и заварены. Затем контейнеры будут транспортироваться в сухие хранилища , где топливные контейнеры будут храниться до 100 лет. Ожидаемая мощность переработки — 2500 топливных сборок в год. [107]
Радиоактивный материал состоит из фрагментов активной зоны, пыли и лавоподобных «топливосодержащих материалов» (ТСМ), также называемых « кориумом », которые протекали через разрушенное здание реактора, прежде чем затвердеть в керамической форме.
В подвале здания реактора присутствуют три различных лавы: черная, коричневая и пористая керамика. Лавовые материалы представляют собой силикатные стекла с включениями других материалов внутри них. Пористая лава представляет собой коричневую лаву, которая упала в воду и, таким образом, быстро остыла. Неясно, как долго керамическая форма будет задерживать высвобождение радиоактивности. С 1997 по 2002 год в серии опубликованных работ предполагалось, что самооблучение лавы превратит все 1200 тонн (1200 длинных тонн; 1300 коротких тонн) в субмикрометровый и подвижный порошок в течение нескольких недель. [108]
Сообщалось, что деградация лавы, вероятно, будет медленным, постепенным процессом. [109] В той же статье говорится, что потеря урана из разрушенного реактора составляет всего 10 кг (22 фунта) в год; эта низкая скорость выщелачивания урана предполагает, что лава сопротивляется окружающей среде. [109] В статье также говорится, что при улучшении убежища скорость выщелачивания лавы снизится. [109] По состоянию на 2021 год часть топлива уже значительно деградировала. Знаменитая слоновья нога, которая изначально была настолько твердой, что для удаления куска требовалось использование бронебойного снаряда АК-47 , размягчилась до текстуры, похожей на песок. [110] [111]
До завершения строительства здания Нового безопасного конфайнмента дождевая вода действовала как замедлитель нейтронов , вызывая повышенное деление в оставшихся материалах, что создавало риск критичности. Раствор нитрата гадолиния использовался для гашения нейтронов, чтобы замедлить деление. Даже после завершения строительства здания реакции деления могут усиливаться; ученые работают над пониманием причины и рисков. Хотя активность нейтронов снизилась в большей части уничтоженного топлива, с 2017 по конец 2020 года в подреакторном пространстве было зафиксировано удвоение плотности нейтронов, прежде чем она выровнялась в начале 2021 года. Это указывало на повышение уровня деления по мере падения уровня воды, что противоположно ожидаемому и нетипично по сравнению с другими зонами, содержащими топливо. Колебания привели к опасениям, что может возникнуть самоподдерживающаяся реакция, которая, вероятно, распространит больше радиоактивной пыли и мусора по всему Новому безопасному конфайнменту, что еще больше затруднит будущую очистку. Возможные решения включают использование робота для сверления топлива и вставки стержней управления из карбида бора. [110] В начале 2021 года в пресс-релизе ЧАЭС говорилось, что наблюдаемый рост плотности нейтронов выровнялся с начала того года.
Зона отчуждения изначально представляла собой территорию радиусом 30 километров (19 миль) во всех направлениях от завода, но впоследствии была значительно расширена и включила в себя территорию площадью около 2600 км 2 (1000 кв. миль), официально называемую « зоной отчуждения ». Территория в значительной степени вернулась в лес и была захвачена дикими животными из-за отсутствия человеческой конкуренции за пространство и ресурсы. [112]
Средства массовой информации предоставили обобщенные оценки того, когда Зона может снова считаться пригодной для жизни . Эти неофициальные оценки варьировались [113] от приблизительно 300 лет [114] до кратных 20 000 лет [113] , ссылаясь на период полураспада плутония-239, который загрязняет центральную часть Зоны.
В годы после катастрофы жители, известные как самоселы, незаконно вернулись в свои заброшенные дома. Большинство людей вышли на пенсию и выживают в основном за счет сельского хозяйства и посылок, доставляемых посетителями. [115] [116] По состоянию на 2016 год [update]187 местных жителей вернулись в зону и жили там постоянно. [112]
В 2011 году Украина открыла закрытую зону вокруг Чернобыльского реактора для туристов. [117] [118] [119] [120]
В сухой сезон лесные пожары являются постоянной проблемой в районах, загрязненных радиоактивными материалами. Сухие условия и накопление мусора делают леса благоприятной средой для лесных пожаров. [121] В зависимости от преобладающих атмосферных условий дым от лесных пожаров может потенциально распространять больше радиоактивных материалов за пределы зоны отчуждения. [122] [123] В Беларуси организация «Беллесрад» занимается надзором за выращиванием продуктов питания и управлением лесным хозяйством в этом районе.
В апреле 2020 года лесные пожары охватили 20 000 гектаров (49 000 акров) зоны отчуждения, что привело к повышению уровня радиации из-за выброса цезия-137 и стронция-90 из почвы и биомассы. Повышение уровня радиоактивности было зафиксировано сетью мониторинга, но не представляло угрозы для здоровья человека. Средняя доза облучения, которую получили жители Киева в результате пожаров, оценивается в 1 нЗв. [124] [125]
Чернобыльский трастовый фонд был создан в 1991 году Организацией Объединенных Наций для оказания помощи жертвам аварии на Чернобыльской АЭС. [126] Он находится в ведении Управления ООН по координации гуманитарных вопросов , которое также управляет разработкой стратегии, мобилизацией ресурсов и пропагандистской деятельностью. [127] Начиная с 2002 года, в рамках Программы развития Организации Объединенных Наций , фонд переключил свое внимание с чрезвычайной помощи на долгосрочное развитие. [128] [127]
Фонд «Укрытие Чернобыля» был создан в 1997 году на саммите G8 в Денвере для финансирования Плана реализации «Укрытия» (SIP). План предусматривал преобразование объекта в экологически безопасное состояние путем стабилизации саркофага и строительства структуры Нового безопасного конфайнмента . В то время как первоначальная смета расходов на SIP составляла 768 миллионов долларов США, оценка 2006 года составила 1,2 миллиарда долларов США.
В 2003 году Программа развития ООН запустила Программу восстановления и развития Чернобыля (CRDP) для восстановления пострадавших территорий. [129] Программа была инициирована в феврале 2002 года на основе рекомендаций в отчете о гуманитарных последствиях аварии на Чернобыльской АЭС. Основной целью CRDP была поддержка правительства Украины в смягчении долгосрочных социальных, экономических и экологических последствий Чернобыльской катастрофы. CRDP работает в четырех наиболее пострадавших областях Украины: Киевской , Житомирской , Черниговской и Ровенской .
Более 18 000 украинских детей, пострадавших от катастрофы , прошли лечение в курортном городе Тарара на Кубе с 1990 года. [130]
Международный проект по медицинским последствиям Чернобыльской аварии был создан и получил 20 миллионов долларов США, в основном из Японии, в надежде обнаружить основную причину проблем со здоровьем, вызванных излучением йода-131 . Эти средства были разделены между Украиной, Беларусью и Россией для исследования медицинских последствий. Поскольку в бывших советских странах существовала значительная коррупция, большая часть иностранной помощи была предоставлена России, и никаких результатов от финансирования продемонстрировано не было.
Первые ограниченные экскурсии начались в 2002 году. [131] Выпуск видеоигры STALKER в 2007 году увеличил популярность этого места [132] , и туроператоры подсчитали, что в период с 2007 по 2017 год это место посетили 40 000 туристов. [133] В период с 2017 по 2022 год это место посетили более 350 000 туристов, достигнув максимального пика в почти 125 000 посетителей в 2019 году, совпавшего с выпуском мини-сериала HBO о катастрофе. [134] [135] После его выхода в июле 2019 года президент Украины Владимир Зеленский объявил, что Чернобыльская территория станет официальной туристической достопримечательностью. Зеленский сказал: «Мы должны дать этой территории Украины новую жизнь». [136] [137] Доктор Т. Стин, преподаватель микробиологии и иммунологии в Медицинской школе Джорджтауна, рекомендует туристам носить одежду и обувь, которые они могут спокойно выбросить, и избегать растений. [138] Туризм восстановился после COVID в 2021 году, но российское вторжение в Украину в начале 2022 года привело к тому, что в районе Чернобыля начались активные боевые действия, а зона отчуждения была закрыта для всех посетителей. Она остается закрытой для туризма по состоянию на лето 2024 года. [139]
Параллельно развивалась субкультура «сталкеров», состоящая из нелегальных посетителей зоны, которые бродят по территории в течение длительного времени [140], а некоторые совершают пешие походы в зону более 100 раз [141] , но часто не принимают надлежащих мер предосторожности против радиации. [142]
Хотя трудно сравнивать аварию на Чернобыльской АЭС с преднамеренным ядерным взрывом в воздухе , по оценкам, Чернобыль высвободил примерно в 400 раз больше радиоактивных материалов, чем атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки вместе взятые . Однако катастрофа на Чернобыльской АЭС высвободила лишь около одной сотой или одной тысячной от общей радиоактивности, выброшенной во время испытаний ядерного оружия в разгар Холодной войны , из-за различного содержания изотопов. [143]
Около 100 000 квадратных километров (39 000 квадратных миль) земли были значительно загрязнены, наиболее пострадавшие районы находятся в Беларуси, Украине и России . [144] Более низкие уровни загрязнения были обнаружены по всей Европе, за исключением Пиренейского полуострова . [145] [146] 28 апреля у рабочих атомной электростанции Форсмарк, расположенной в 1100 км (680 миль) от Чернобыля, были обнаружены радиоактивные частицы на одежде. Повышенные уровни радиоактивности в Швеции, обнаруженные в полдень 28 апреля, были прослежены до западного Советского Союза. [147] Тем временем Финляндия также обнаружила рост уровней радиации, но забастовка гражданских служащих задержала ответ и публикацию. [148]
Загрязнение от аварии на Чернобыльской АЭС было рассеяно неравномерно в зависимости от погодных условий, большая его часть отложилась в горных регионах, таких как Альпы , Уэльские горы и Шотландское нагорье , где адиабатическое охлаждение вызвало радиоактивные осадки. Образовавшиеся пятна загрязнения часто были сильно локализованы, а локализованные водные потоки способствовали большим колебаниям радиоактивности на небольших территориях. Швеция и Норвегия также получили сильные осадки, когда загрязненный воздух столкнулся с холодным фронтом, вызвав дождь. [150] : 43–44, 78 Также имело место загрязнение грунтовых вод .
Советские ВВС намеренно высеяли дождь на площади более 10 000 квадратных километров (3900 квадратных миль) Беларуси, чтобы удалить радиоактивные частицы из облаков, направлявшихся в густонаселенные районы. Сильный черный дождь обрушился на город Гомель . [151] Отчеты советских и западных ученых указывают, что Белорусская ССР получила около 60% загрязнения, выпавшего на территорию бывшего Советского Союза. Однако в отчете TORCH 2006 года говорилось, что до половины летучих частиц фактически приземлились за пределами территории бывшего СССР, в настоящее время входящей в состав Украины, Беларуси и России. Несвязанная большая территория в РСФСР к югу от Брянска также была загрязнена, как и части северо-западной Украинской ССР . Исследования в соседних странах показывают, что более миллиона человек могли пострадать от радиации. [107] Данные 2016 года из долгосрочной программы мониторинга [152] показали снижение внутреннего облучения жителей региона в Беларуси недалеко от Гомеля.
В Западной Европе меры предосторожности, принятые в ответ на радиацию, включали запрет на импорт определенных продуктов питания. Исследование 2006 года показало, что загрязнение было «относительно ограниченным, уменьшаясь с запада на восток», так что охотник, съевший 40 килограммов зараженного мяса дикого кабана в 1997 году, подвергся бы воздействию около одного миллизиверта. [153]
Выброс в Чернобыле характеризовался физическими и химическими свойствами радиоизотопов в ядре. Особенно опасными были высокорадиоактивные продукты деления , те, которые имеют высокие скорости ядерного распада , которые накапливаются в пищевой цепочке, такие как некоторые изотопы йода , цезия и стронция . Йод-131 был, а цезий-137 остается двумя наиболее ответственными за радиационное облучение, полученное населением в целом. [2]
В разное время после аварии большую часть внешней дозы облучения составляли разные изотопы . Оставшееся количество любого радиоизотопа, а следовательно, и активность этого изотопа, после того как прошло 7 периодов полураспада , составляет менее 1% от его первоначальной величины, [155] и продолжает снижаться свыше 0,78% после 7 периодов полураспада до 0,10%, остающихся после 10 периодов полураспада и т. д. [156] [157] Некоторые радионуклиды имеют продукты распада, которые также являются радиоактивными, что здесь не учитывается. Выброс радиоизотопов из ядерного топлива в значительной степени контролировался их точками кипения , и большая часть радиоактивности, присутствующей в активной зоне, сохранялась в реакторе.
Чернобыльская атомная электростанция расположена рядом с рекой Припять, которая впадает в систему Днепровского водохранилища, одну из крупнейших систем поверхностных вод в Европе, которая в то время снабжала водой 2,4 миллиона жителей Киева и все еще находилась в состоянии весеннего паводка, когда произошла авария. [64] : 60 Поэтому радиоактивное загрязнение водных систем стало серьезной проблемой сразу после аварии. [161]
В наиболее пострадавших районах Украины уровень радиоактивности в питьевой воде вызывал беспокойство в течение недель и месяцев после аварии. [161] Нормативы по уровню радиоактивного йода в питьевой воде были временно повышены до 3700 Бк /л, что позволило объявить большую часть воды безопасной. [161] Официально было заявлено, что все загрязняющие вещества осели на дно «в нерастворимой фазе» и не растворятся в течение 800–1000 лет. [64] : 64 [ нужен лучший источник ] Через год после аварии было объявлено, что даже вода в пруду-охладителе Чернобыльской АЭС находится в пределах приемлемых норм. Несмотря на это, через два месяца после катастрофы водоснабжение Киева было переключено с Днепра на реку Десна . [64] : 64–65 [ нужен лучший источник ] Тем временем были построены массивные иловые ловушки, а также подземный барьер глубиной 30 метров (98 футов) для предотвращения попадания грунтовых вод из разрушенного реактора в реку Припять. [64] : 65–67 [ необходим лучший источник ]
Грунтовые воды не сильно пострадали от аварии на Чернобыльской АЭС, поскольку радионуклиды с коротким периодом полураспада распались задолго до того, как смогли повлиять на запасы грунтовых вод, а более долгоживущие радионуклиды, такие как радиоцезий и радиостронций, были адсорбированы на поверхности почвы до того, как они смогли перейти в грунтовые воды. [162] Однако значительные переносы радионуклидов в грунтовые воды произошли из мест захоронения отходов в 30-километровой (19-мильной) зоне отчуждения вокруг Чернобыля. Хотя существует потенциальная возможность переноса радионуклидов из этих мест захоронения за пределы площадки, в докладе МАГАТЭ по Чернобылю [162] утверждается, что это несущественно по сравнению со смывом поверхностной радиоактивности.
Бионакопление радиоактивности в рыбе [163] привело к концентрациям, значительно превышающим максимальные уровни для потребления. [161] Максимальные уровни радиоактивного цезия в рыбе различаются, но в Европейском Союзе составляют приблизительно 1000 Бк/кг . [164] В Киевском водохранилище на Украине концентрации в рыбе находились в диапазоне 3000 Бк/кг в первые годы после аварии. [163] В небольших «закрытых» озерах в Беларуси и Брянской области России концентрации в ряде видов рыб варьировались от 100 до 60 000 Бк/кг в 1990–1992 годах. [165] Загрязнение рыбы вызвало краткосрочную обеспокоенность в некоторых частях Великобритании и Германии и в долгосрочной перспективе в пострадавших районах Украины, Беларуси и России, а также Скандинавии. [161]
После катастрофы четыре квадратных километра (1,5 квадратных миль) соснового леса прямо по ветру от реактора стали красновато-коричневыми и погибли, получив название « Рыжий лес ». [166] Некоторые животные в наиболее пострадавших районах также погибли или перестали размножаться. Большинство домашних животных были вывезены из зоны отчуждения, но лошади, оставленные на острове на реке Припять в 6 км (4 мили) от электростанции, погибли, когда их щитовидные железы были разрушены дозами радиации в 150–200 Зв. [167] Часть крупного рогатого скота на том же острове погибла, а те, что выжили, отстали в росте. Следующее поколение, по-видимому, было нормальным. [167] Скорость мутаций растений и животных увеличилась в 20 раз из-за выброса радионуклидов из Чернобыля. Имеются данные о повышенных показателях смертности и повышенных показателях репродуктивной недостаточности в загрязненных районах, что соответствует ожидаемой частоте смертей из-за мутаций. [168]
На фермах Народичского района Украины утверждается, что с 1986 по 1990 год родилось около 350 животных с грубыми уродствами; для сравнения, за пять лет до этого было зарегистрировано всего три случая рождения с отклонениями от нормы. [169] [ нужен лучший источник ]
Последующие исследования микроорганизмов, хотя и ограниченные, показывают, что после катастрофы бактериальные и вирусные образцы, подвергшиеся воздействию радиации, претерпели быстрые изменения. [170] Сообщалось об активации почвенных микромицетов. [170] В статье 1998 года сообщалось об открытии мутанта Escherichia coli , который был сверхустойчив к различным повреждающим ДНК элементам, включая рентгеновское излучение, УФ-С и 4-нитрохинолин 1-оксид (4NQO). [171] Cladosporium sphaerospermum , вид грибка, который процветал в загрязненной зоне Чернобыля, был исследован с целью использования особого меланина грибка для защиты от сред с высокой радиацией, таких как космические полеты. [172] Юристы, ученые и журналисты описали эту катастрофу как пример экоцида . [173] [174] [175] [176]
При том, что радиоцезий меньше связывается с гуминовой кислотой, торфяными почвами, чем известная связывающая «фиксация», которая происходит на богатых каолинитом глинистых почвах, многие болотистые районы Украины имели самые высокие коэффициенты перехода из почвы в молоко, от активности почвы в ~ 200 кБк/м 2 до активности молока в Бк/л, которые когда-либо были зарегистрированы, с переходом от начальной активности почвы к активности молока, варьирующейся от 0,3 −2 до 20 −2 раз по сравнению с тем, что было на почве. [154]
В 1987 году советские медицинские бригады провели около 16 000 обследований всего тела жителей в относительно слабо загрязненных регионах с хорошими перспективами восстановления. Это было сделано для того, чтобы определить влияние запрета на местные продукты питания и использования только импортных продуктов питания на внутреннюю нагрузку радионуклидов в организме жителей. Параллельные сельскохозяйственные контрмеры применялись, когда происходило возделывание земли, чтобы еще больше сократить передачу радиоактивности от почвы к человеку, насколько это возможно. Ожидаемая самая высокая активность тела была в первые несколько лет, когда непрекращающееся потребление местной пищи приводило к передаче активности от почвы к телу. После распада Советского Союза , теперь сокращенная по масштабам инициатива по мониторингу активности человеческого тела в этих регионах Украины зафиксировала небольшой и постепенный полувековой рост внутренней ожидаемой дозы, прежде чем вернуться к предыдущей тенденции наблюдения более низких показателей тела каждый год.
Предполагается, что этот кратковременный рост связан с прекращением импорта советских продуктов питания, а также с возвращением многих сельских жителей к старым методам выращивания молочных продуктов и значительным ростом сбора диких ягод и грибов. [154]
В статье 2007 года говорится, что робот, отправленный в реактор № 4, вернулся с образцами черных, богатых меланином радиотрофных грибов , растущих на стенках реактора. [179]
Из 440 350 диких кабанов, убитых в охотничий сезон 2010 года в Германии, около тысячи были загрязнены уровнями радиации выше допустимого предела в 600 беккерелей цезия на килограмм сухого веса из-за остаточной радиоактивности после Чернобыля. [180] Поскольку грибковые виды Elaphomyces биоаккумулируют радиоцезий, кабаны Баварского леса , которые потребляют эти «оленьи трюфели», загрязнены на более высоком уровне, чем почва их среды обитания. [181] Учитывая, что ядерное оружие выделяет более высокое соотношение 135 C/ 137 C, чем ядерные реакторы, высокое содержание 135 C в этих кабанах предполагает, что их радиологическое загрязнение можно в значительной степени отнести к испытаниям ядерного оружия Советского Союза на Украине, пик которых пришелся на конец 1950-х и начало 1960-х годов. [182]
В 2015 году долгосрочные эмпирические данные не выявили никаких доказательств негативного влияния радиации на численность млекопитающих. [183]
На возвышенностях, таких как горные хребты, наблюдается повышенное количество осадков из-за адиабатического охлаждения . Это привело к локализованным концентрациям загрязняющих веществ на удаленных территориях; более высокие значения Бк/м 2 во многих низменных районах, расположенных гораздо ближе к источнику шлейфа.
Норвежское сельскохозяйственное управление сообщило, что в 2009 году в общей сложности 18 000 голов скота в Норвегии требовали незагрязненного корма в течение некоторого периода перед убоем, чтобы гарантировать, что их мясо имело активность ниже разрешенного правительством значения цезия на килограмм, считающегося пригодным для потребления человеком. Это загрязнение было вызвано остаточной радиоактивностью после Чернобыля в горных растениях, которые они пасутся в дикой природе летом. 1914 овец требовали незагрязненного корма в течение некоторого времени перед убоем в 2012 году, причем эти овцы находились только в 18 муниципалитетах Норвегии, что меньше, чем 35 муниципалитетов в 2011 году и 117 муниципалитетов, пострадавших в 1986 году. [184] Последствия Чернобыля для горной ягнятины в Норвегии, как ожидалось, будут наблюдаться еще в течение 100 лет, хотя серьезность последствий снизится за этот период. [185]
Соединенное Королевство ограничило перемещение овец из горных районов, когда радиоактивный цезий-137 выпал в некоторых частях Северной Ирландии, Уэльса, Шотландии и северной Англии. Сразу после катастрофы перемещение в общей сложности 4 225 000 овец было ограничено в общей сложности на 9 700 фермах, чтобы предотвратить попадание зараженного мяса в пищевую цепочку человека. [186] Количество овец и ферм, пострадавших от катастрофы, сократилось с 1986 года. Северная Ирландия была освобождена от всех ограничений в 2000 году, и к 2009 году 369 ферм, содержащих около 190 000 овец, оставались под ограничениями в Уэльсе, Камбрии и северной Шотландии. [186] Ограничения, действующие в Шотландии, были сняты в 2010 году, в то время как те, которые действовали в Уэльсе и Камбрии, были сняты в течение 2012 года, что означает, что ни одна ферма в Великобритании не остается под ограничениями из-за Чернобыля. [187] [188] Законодательство, используемое для контроля перемещения овец и выплаты компенсаций фермерам, было отменено в 2012 году соответствующими органами Великобритании. [189]
Единственными известными причинами смерти в результате аварии стали рабочие завода и пожарные. Взрыв реактора убил двух инженеров, а 28 других умерли в течение трех месяцев от острого лучевого синдрома (ОЛС). [8] Некоторые источники сообщают о общей первоначальной смертности в 31 человек, [190] [191], включая одну дополнительную смерть за пределами площадки из-за коронарного тромбоза, приписываемого стрессу. [8]
Большинство серьезных случаев ОЛБ лечились с помощью американского специалиста Роберта Питера Гейла , который руководил процедурами пересадки костного мозга, хотя они и не увенчались успехом. [192] [193] Смертельные случаи в основном были связаны с ношением пыльной, мокрой униформы, вызывающей бета-ожоги больших участков кожи. [194] Бактериальная инфекция была основной причиной смерти у пациентов с ОЛБ.
В течение 10 лет после аварии умерло еще 14 человек, которые были первоначально госпитализированы, в основном по причинам, не связанным с воздействием радиации, и только два случая смерти были вызваны миелодиспластическим синдромом . [8] Научный консенсус, поддержанный Чернобыльским форумом , предполагает отсутствие статистически значимого увеличения заболеваемости солидным раком среди спасателей. [195] Однако рак щитовидной железы у детей увеличился, и к 2002 году на загрязненных территориях Беларуси, России и Украины было зарегистрировано около 4000 новых случаев, в основном из-за высокого уровня радиоактивного йода . Уровень выздоровления составляет ~99%, при этом было зарегистрировано 15 терминальных случаев. [195] Не было обнаружено увеличения частоты мутаций среди детей ликвидаторов или тех, кто проживал на загрязненных территориях. [196]
Психосоматические заболевания и посттравматический стресс, вызванные широко распространенным страхом перед радиационными заболеваниями, оказали значительное влияние, часто усугубляя проблемы со здоровьем, способствуя фаталистическим установкам и вредному поведению. [197] [195]
К 2000 году число украинцев, претендующих на статус «страдающих» от радиации, достигло 3,5 миллионов, или 5% населения, многие из которых были переселены из загрязненных зон или бывшими работниками Чернобыля. [97] : 4–5 Усиление медицинского наблюдения после аварии привело к более высоким зарегистрированным показателям доброкачественных заболеваний и рака. [144]
Четыре наиболее вредных радионуклида, выброшенных в атмосферу в Чернобыле, — это йод-131 , цезий-134 , цезий-137 и стронций-90 с периодами полураспада 8 дней, 2,07 года, 30,2 года и 28,8 года соответственно. [198] : 8 Первоначально йод вызывал меньшую тревогу, чем другие изотопы, из-за его короткого периода полураспада, но он очень летуч и, по-видимому, распространился дальше всего и вызвал самые серьезные проблемы со здоровьем. [144] : 24 Стронций является наименее летучим и вызывает наибольшую озабоченность в районах вблизи Чернобыля. [198] : 8
Йод имеет тенденцию концентрироваться в щитовидной железе и молочных железах, что приводит, среди прочего, к увеличению случаев рака щитовидной железы. Общая поглощенная доза в основном состояла из йода и, в отличие от других продуктов деления, быстро нашла свой путь от молочных ферм к человеческому организму. [199] Аналогично при реконструкции дозы, для эвакуированных в разное время и из разных городов, в ингаляционной дозе доминировал йод (40%), наряду с переносимым по воздуху теллуром (20%) и оксидами рубидия (20%), оба как одинаково вторичные, заметные вкладчики. [200]
Долгосрочные опасности, такие как цезий, имеют тенденцию накапливаться в жизненно важных органах, таких как сердце, [201], в то время как стронций накапливается в костях и может представлять риск для костного мозга и лимфоцитов . [198] : 8 Радиация наиболее разрушительна для клеток, которые активно делятся. У взрослых млекопитающих деление клеток происходит медленно, за исключением волосяных фолликулов, кожи, костного мозга и желудочно-кишечного тракта, поэтому рвота и выпадение волос являются частыми симптомами острой лучевой болезни. [202] : 42
Темпы мутаций среди животных в Чернобыльской зоне стали темой продолжающихся научных дебатов, особенно в отношении исследований, проведенных Андерсом Моллером и Тимоти Муссо. [203] [204] Их исследование, предполагающее более высокие темпы мутаций среди диких животных в Чернобыльской зоне, было встречено критикой по поводу воспроизводимости их результатов и использованных методологий. [205] [206]
В 1996 году генетики Рональд Чессер и Роберт Бейкер опубликовали статью [207] о процветающей популяции полевок в зоне отчуждения, в которой центральным выводом было, по сути, то, что «скорость мутаций у этих животных в сотни и, вероятно, тысячи раз выше нормы». Это заявление появилось после того, как они провели сравнение митохондриальной ДНК «чернобыльских полевок» с контрольной группой полевок из-за пределов региона. [208] Авторы обнаружили, что они неправильно классифицировали вид полевок и генетически сравнивали два разных вида полевок. Они выпустили опровержение в 1997 году. [203] [209] [210]
После аварии журналисты поощряли недоверие общественности к медицинским работникам. [211] Эта пропагандируемая СМИ интерпретация привела к увеличению числа искусственных абортов по всей Европе из-за страха перед радиацией. По оценкам, во всем мире было сделано 150 000 плановых абортов из-за радиофобии . [211] [212] [213] [214] [215] [216] Статистические данные не включают показатели абортов в СССР, Украине и Беларуси, которые недоступны. Однако в Дании было зафиксировано около 400 дополнительных абортов, а в Греции произошло увеличение на 2500 прерываний беременности, несмотря на низкую дозу радиации. [212] [213]
Никаких существенных доказательств изменений в распространенности врожденных аномалий, связанных с аварией, не было обнаружено в Беларуси или Украине. В Швеции и Финляндии исследования не обнаружили никакой связи между радиоактивностью и врожденными пороками развития. [217] Более крупные исследования, такие как база данных EUROCAT, оценили почти миллион родов и не обнаружили никаких последствий Чернобыля. Исследователи пришли к выводу, что широко распространенные опасения относительно последствий для нерожденных плодов не были оправданы. [218]
Единственным надежным доказательством негативных исходов беременности, связанных с аварией, были эффекты планового аборта из-за тревожности. [215] В очень высоких дозах радиация может вызывать аномалии беременности, но пороки развития органов, по-видимому, являются детерминированным эффектом с пороговой дозой . [219]
Исследования, проведенные в регионах Украины и Беларуси, показывают, что около 50 детей, подвергшихся внутриутробному воздействию в период с 8 по 25 неделю беременности, могли иметь повышенный уровень умственной отсталости и более низкий вербальный IQ. [220] У ликвидаторов Чернобыля родились дети без увеличения аномалий развития или значительного увеличения мутаций зародышевой линии . [196] Исследование 2021 года, основанное на секвенировании всего генома детей ликвидаторов, не выявило никаких трансгенерационных генетических эффектов. [221]
В докладе Международного агентства по атомной энергии рассматриваются экологические последствия аварии. [162] Научный комитет ООН по действию атомной радиации оценил глобальную коллективную дозу от аварии, эквивалентную «21 дополнительному дню воздействия естественного фонового излучения в мире »; дозы были намного выше среди 530 000 ликвидаторов, которые в среднем подверглись дополнительному воздействию естественного фонового излучения в течение 50 лет. [222] [223] [224]
Оценки количества смертей в результате аварии сильно различаются из-за различий в методологиях и данных. В 1994 году тридцать один случай смерти был напрямую связан с аварией , все среди персонала реактора и аварийных рабочих. [190]
Чернобыльский форум прогнозирует возможное число погибших до 4000 человек среди тех, кто подвергся воздействию самых высоких уровней радиации (200 000 спасателей, 116 000 эвакуированных и 270 000 жителей наиболее загрязненных территорий), включая около 50 спасателей, которые умерли вскоре после аварии, 15 детей, которые умерли от рака щитовидной железы , и прогнозируемое количество смертей от рака и лейкемии, вызванных радиацией, составляет 3935 человек. [226]
В статье 2006 года в Международном журнале рака подсчитано, что Чернобыль мог стать причиной около 1000 случаев рака щитовидной железы и 4000 случаев других видов рака в Европе к 2006 году. К 2065 году модели предсказывают 16 000 случаев рака щитовидной железы и 25 000 случаев других видов рака из-за аварии. [227]
Прогнозы риска предполагают , что к настоящему времени [2006] Чернобыль мог вызвать около 1000 случаев рака щитовидной железы и 4000 случаев других видов рака в Европе, что составляет около 0,01% всех случаев рака с момента аварии. Модели предсказывают, что к 2065 году около 16 000 случаев рака щитовидной железы и 25 000 случаев других видов рака могут ожидаться из-за радиации в результате аварии, тогда как несколько сотен миллионов случаев рака ожидаются по другим причинам.
Антиядерные группы, такие как Союз обеспокоенных ученых (UCS), опубликовали оценки, предполагающие возможные 50 000 дополнительных случаев рака, что приведет к 25 000 смертей от рака во всем мире, исключая рак щитовидной железы. [228] Эти цифры основаны на линейной беспороговой модели, которую Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) не рекомендует использовать для прогнозирования риска. [229] В отчете TORCH за 2006 год оценивалось от 30 000 до 60 000 дополнительных смертей от рака во всем мире. [145]
Чернобыльский форум в 2004 году показал, что рак щитовидной железы у детей был одним из основных последствий аварии на Чернобыльской АЭС для здоровья из-за употребления в пищу загрязненных молочных продуктов и вдыхания йода-131 . Было зарегистрировано более 4000 случаев рака щитовидной железы у детей, но не было никаких доказательств увеличения числа случаев солидного рака или лейкемии. Радиационная программа ВОЗ сообщила о девяти случаях смерти из 4000 случаев рака щитовидной железы. [230] К 2005 году НКДАР ООН сообщил о превышении более чем 6000 случаев рака щитовидной железы среди лиц, подвергшихся облучению в детстве или подростковом возрасте. [231]
Высокодифференцированные виды рака щитовидной железы, как правило, поддаются лечению, при этом пятилетняя выживаемость составляет 96%, а через 30 лет — 92%. [232] К 2011 году НКДАР ООН сообщил о 15 случаях смерти от рака щитовидной железы. [11] МАГАТЭ заявляет, что не наблюдалось увеличения числа врожденных дефектов, солидных раков или других аномалий, что подтверждает оценки ООН. [230] НКДАР ООН отметил возможность долгосрочных генетических дефектов, сославшись на удвоение числа радиационно-индуцированных минисателлитных мутаций среди детей, родившихся в 1994 году. [233] Однако риск рака щитовидной железы, связанный с аварией на Чернобыльской АЭС, остается высоким, согласно опубликованным исследованиям. [234] [235]
Немецкое отделение организации « Врачи мира за предотвращение ядерной войны» предполагает, что по состоянию на 2006 год раком щитовидной железы заболели 10 000 человек, а в будущем ожидается 50 000 случаев. [236]
Фред Меттлер, эксперт по радиации, оценил 9000 смертей от рака, связанных с Чернобылем, во всем мире, отметив, что хотя эти цифры и невелики по сравнению с обычными рисками рака, в абсолютных цифрах они велики. [237] В отчете подчеркиваются риски для психического здоровья, связанные с преувеличенными страхами перед радиацией, и отмечается, что обозначение пострадавшего населения как «жертв» способствовало возникновению чувства беспомощности. [230] Меттлер также отметил, что 20 лет спустя население оставалось неуверенным в последствиях радиации, что приводило к пагубному поведению. [237]
Научный комитет ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН) провел оценку последствий радиации. [238] Возможно, из-за Чернобыльской катастрофы в январе 1987 года в Беларуси было зарегистрировано необычно большое количество случаев синдрома Дауна , однако впоследствии тенденции к росту не наблюдалось. [239]
Потенциальные смертельные случаи в результате Чернобыльской катастрофы являются предметом интенсивных дискуссий. Всемирная организация здравоохранения предсказала 4000 будущих случаев смерти от рака в соседних странах, [13] на основе линейной беспороговой модели (LNT), которая предполагает, что даже низкие дозы радиации пропорционально увеличивают риск рака. [240] Союз обеспокоенных ученых оценил приблизительно 27 000 дополнительных случаев смерти от рака во всем мире, используя ту же модель LNT. [241]
Исследование, проведенное Greenpeace, оценило 10 000–200 000 дополнительных смертей в Беларуси, России и Украине с 1990 по 2004 год. [242] Отчет подвергся критике за то, что он опирался на нерецензированные исследования, в то время как Грегори Хартл, представитель ВОЗ, предположил, что его выводы были идеологически мотивированы. [243]
В публикации «Чернобыль: последствия катастрофы для людей и окружающей среды» утверждалось о 985 000 преждевременных смертей, но она подверглась критике за предвзятость и использование непроверяемых источников. [244]
_(8601829126).jpg/1280px-Ukrainian_National_Chornobyl_Museum_resembling_the_reactor_that_suffered_the_catastrophic_failure_(reactor_core_surrounded_by_blue)_(8601829126).jpg)
Трудно установить общую экономическую стоимость катастрофы. По словам Михаила Горбачева , Советский Союз потратил 18 миллиардов рублей (5,9 миллиардов долларов в сегодняшних долларах [245] ) на локализацию и дезактивацию, фактически обанкротив себя. [246] В 2005 году общая стоимость за 30 лет для Беларуси оценивалась в 235 миллиардов долларов США. [230] Горбачев позже писал, что «атомная катастрофа в Чернобыле... была, возможно, настоящей причиной распада Советского Союза». [247]
Текущие расходы остаются значительными; в своем отчете за 2003–2005 годы Чернобыльский форум заявил, что от пяти до семи процентов государственных расходов в Украине по-прежнему связаны с Чернобылем, в то время как в Беларуси в период с 1991 по 2003 год было потрачено более 13 миллиардов долларов. [230] В 2018 году Украина потратила от пяти до семи процентов своего национального бюджета на восстановительные работы. [128] Экономические потери в Беларуси оцениваются в 235 миллиардов долларов. [128]
Значительным воздействием стало изъятие 784 320 га (1 938 100 акров) сельскохозяйственных земель и 694 200 га (1 715 000 акров) лесов из оборота. Хотя большая часть была возвращена в оборот, расходы на сельское хозяйство возросли из-за необходимости применения специальных методов возделывания. [230] В политическом плане авария имела большое значение для новой советской политики гласности [ 248] и помогла наладить более тесные советско - американские отношения в конце холодной войны. [97] : 44–48 Катастрофа также стала ключевым фактором распада Советского Союза и сформировала «новую» Восточную Европу [97] : 20–21 Горбачев заявил, что «Больше, чем что-либо другое, (Чернобыль) открыл возможность гораздо большей свободы слова, вплоть до того, что (советская) система, какой мы ее знали, больше не могла существовать». [249]
Некоторые украинцы рассматривали катастрофу на Чернобыльской АЭС как очередную попытку русских уничтожить их, сравнимую с Голодомором . [250] Комментаторы утверждали, что катастрофа на Чернобыльской АЭС с большей вероятностью могла произойти в коммунистической стране, чем в капиталистической . [251] Сообщается, что руководители советских электростанций не имели полномочий принимать важные решения во время кризиса. [252]
Из-за недоверия многих к советским властям, которые занимались сокрытием, в первые дни событий в Первом мире возникло много споров о ситуации. Журналисты не доверяли многим профессионалам, а те, в свою очередь, поощряли общественность не доверять им. [211]
Авария вызвала и без того повышенную обеспокоенность по поводу реакторов деления во всем мире, и хотя наибольшая обеспокоенность была сосредоточена на реакторах той же необычной конструкции, сотни разрозненных предложений по ядерным реакторам, включая те, что строились в Чернобыле, реакторы № 5 и 6, в конечном итоге были отменены. С раздутыми расходами в результате новых стандартов безопасности ядерных реакторов и юридическими и политическими издержками в борьбе со все более враждебным/тревожным общественным мнением, произошло резкое падение темпов строительства новых реакторов после 1986 года. [253]
Авария также вызвала обеспокоенность по поводу небрежной культуры безопасности в советской ядерной энергетике, что замедлило рост отрасли и заставило советское правительство стать менее секретным в отношении своих рабочих процедур. [254] [b] Правительственное сокрытие катастрофы на Чернобыльской АЭС стало катализатором гласности , которая «проложила путь реформам, приведшим к краху Советского Союза». [255] Многочисленные проблемы со структурой и качеством строительства, а также отклонения от первоначального проекта станции были известны КГБ по крайней мере с 1973 года и переданы в Центральный Комитет , который не предпринял никаких действий и засекретил информацию. [256]
В Италии авария на Чернобыльской АЭС нашла свое отражение в результатах референдума 1987 года . В результате Италия начала поэтапный отказ от своих атомных электростанций в 1988 году, решение, которое было фактически отменено в 2008 году . Референдум 2011 года подтвердил возражения итальянцев против ядерной энергетики, тем самым отменив решение правительства 2008 года.
В Германии авария на Чернобыльской АЭС привела к созданию федерального министерства окружающей среды . Министру окружающей среды Германии были предоставлены полномочия по обеспечению безопасности реакторов, и эту ответственность действующий министр несет и по сей день. Чернобыльская катастрофа также считается причиной усиления антиядерного движения в Германии , кульминацией которого стало решение правительства Шредера в 1998–2005 годах прекратить использование ядерной энергии . [257] Временный отказ от этой политики завершился ядерной катастрофой на Фукусиме .
В ответ на катастрофу на Чернобыльской АЭС в 1986 году Международным агентством по атомной энергии была созвана конференция по созданию Конвенции об оперативном оповещении о ядерной аварии . Полученный договор обязывает участников предоставлять уведомления о любых ядерных и радиационных авариях , которые могут произойти и которые могут затронуть другие государства, наряду с Конвенцией о помощи в случае ядерной аварии или радиационной чрезвычайной ситуации .
Чернобыль использовался в качестве примера при исследовании коренных причин таких катастроф, таких как лишение сна [258] и ненадлежащее управление. [259]
Трагедия в Чернобыле вдохновила многих художников по всему миру на создание произведений искусства, анимации, видеоигр, театра и кино о катастрофе. Сериал HBO «Чернобыль» и книга « Голоса из Чернобыля» украинско-белорусской писательницы Светланы Алексиевич — две известные работы. [260] Украинский художник Роман Гуманюк создал серию работ под названием «Огни Припяти, или Чернобыльские тени», которая включает в себя 30 картин маслом о Чернобыльской аварии, выставленных в 2012–2013 годах. [261] [262]
Видеоигра STALKER: Shadows of Chernobyl , выпущенная THQ в 2007 году, представляет собой шутер от первого лица, действие которого происходит в Зоне отчуждения . [263] Приквел под названием STALKER: Clear Sky был выпущен в 2008 году, а затем в 2010 году вышел сиквел STALKER: Call of Pripyat. Наконец, фильм ужасов « Дневники Чернобыля», выпущенный в 2012 году, повествует о шести туристах, которые нанимают гида, чтобы тот отвез их в заброшенный город Припять , где они обнаруживают, что они не одни. [264]
Кинорежиссеры создали документальные фильмы, которые исследуют последствия катастрофы на протяжении многих лет. Документальные фильмы, такие как удостоенный премии «Оскар» фильм «Сердце Чернобыля», выпущенный в 2003 году, исследуют, как радиация повлияла на людей, живущих в этом районе, и дают информацию о долгосрочных побочных эффектах воздействия радиации. [265] «Бабушки Чернобыля» (2015) — документальный фильм о трех женщинах, которые решили вернуться в зону отчуждения после катастрофы. В документальном фильме бабушки показывают загрязненную воду, свою еду из радиоактивных садов и объясняют, как им удается выживать в этой зоне отчуждения, несмотря на уровень радиоактивности. [266] [267] Документальный фильм «Битва за Чернобыль» (2006) показывает редкие оригинальные кадры за день до катастрофы в городе Припять, затем с помощью разных методов подробно рассматривает хронологические события, которые привели к взрыву реактора № 4, и реагированию на катастрофу. [268] [269] Получивший признание критиков исторический драматический телевизионный мини-сериал 2019 года «Чернобыль» повествует о катастрофе и последовавших за ней усилиях по ликвидации ее последствий.
На АЭС с реакторами РБМК-1000 используется выброс главных циркуляционных насосов (ГЦН) в качестве самозащиты при внезапном отравлении и электропитании естественных нужд (СН). Пока не включается резервное питание, циркуляция может осуществляться за счет выбега. С этой целью для увеличения долговечности выбега, на валу электродвигателя – привода ГЦН установлен маховик с достаточно большой маховой массой.
Для увеличения времени выбега на валу электродвигателя установлен маховик.
28 апреля – понедельник 09:30
– Сотрудники АЭС Форсмарк, Швеция, обнаруживают опасный всплеск радиоактивности. Первоначально обнаружен, когда плановая проверка показала, что подошвы обуви, которую носил инженер по радиологической безопасности на станции, были радиоактивными.
[28 апреля – понедельник] 21:02
– Московские телевизионные новости сообщают, что на Чернобыльской атомной электростанции произошла авария. [...]
[28 апреля – понедельник] 23:00
– Датская ядерная исследовательская лаборатория объявляет, что на Чернобыльском ядерном реакторе произошла MCA (максимальная вероятная авария). Они упоминают полное расплавление одного из реакторов и выброс всей радиоактивности.
{{cite web}}: CS1 maint: unfit URL (link)Основной объем работ, который был выполнен с целью ликвидации последствий аварии и минимизации выхода радионуклидов в окружающую среду, заключался в возведении защитной оболочки над разрушенным реактором на ЧАЭС.[...] работа по возведению защитной оболочки была самой важной, чрезвычайно опасной и рискованной. Защитная оболочка, получившая название объект
«Укрытие»
, была создана в очень короткие сроки — за полгода. [...] Строительство объекта
«Укрытие»
началось после того, как в середине мая 1986 года Государственная комиссия приняла решение о долговременной консервации четвертого энергоблока Чернобыльской АЭС с целью предотвращения выброса радионуклидов в окружающую среду и снижения влияния проникающей радиации на промплощадку Чернобыльской АЭС.
Вещество оказалось слишком твердым для дрели, установленной на моторизованной тележке, ... Наконец, прибыл полицейский стрелок и выстрелил из винтовки в фрагмент поверхности. Образец показал, что «слоновья нога» представляет собой затвердевшую массу диоксида кремния, титана, циркония, магния и урана ...
{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)На сегодняшний день зарегистрировано 237 случаев острой лучевой болезни и 31 смерть.
UCS основан на радиологических данных, предоставленных НКДАР ООН, и согласуется с выводами Чернобыльского форума и других исследователей.
Члены украинского национального движения считали и Голодомор, и Чернобыль «геноцидом против украинского народа».
Медиа из Commons
Цитаты из Викицитатника
Данные из Викиданных51°23′23″N 30°05′57″E / 51.38972°N 30.09917°E / 51.38972; 30.09917 (Chernobyl disaster)