Авария на ЧАЭС. Изъян или раздолбайство?

Грустная дата наступает. Можно сказать, реквием советской науке и технике. Но давайте не будем спешить с выводами! Мне не раз приходилось высказываться на тему аварии на ЧАЭС, а поскольку имею к отрасли некоторое отношение и не могу мириться с нагромождением мифов и поверхностных суждений, то затяну свой публичный длиннопост.

Только ленивый не пнул проект РБМК-1000 и лично академика Александрова. Но что при этом говорят об истинных виновниках аварии?

Скажу сразу: в бытность мою на Ленинградке мастодонты-старожилы вспоминали ЧАЭС как самую раздолбайскую АЭС Советского Союза - заезжие из Чернобыля специалисты частенько занимались чем угодно, кроме перенимания опыта. Однако, давайте пока отбросим субъективные оценки - их и так полно в теме!

На форумах даже сейчас можно встретить много «экспертов», которые докажут, что «персонал всё делал правильно», ну или как минимум в рамках регламента. Бытует мнение, что помимо недостатков реактора (конечно же), документы и в том числе регламент были сырыми, недоработанными и противоречивыми. Если попытаться размотать, откуда это всё пришло, неминуемо приходишь к официальному (кстати вполне обоснованному) разбирательству. На суде ряд сотрудников, и особенно Дятлов извивались как уж на сковородке, доказывая, что они «ничего не нарушали», хватаясь за любые явные и неявные огрехи в бумагах, которые только допускали неоднозначное прочтение. И тут хотелось бы напомнить, что помимо регламента, у операторов непременно должен быть соответствующий уровень знаний или «культура безопасности». В критических ситуациях они должны понимать, какой шаг может стать фатальным. А занижение вины персонала - философский абсурд, по сути отрицание цепочки событий, вызвавших аварию. Другие (также малознакомые с вопросом) обвиняют не проект, а испытания, упрощая и сводя всё к тому, что «нажали куда не надо».

Давайте же разбираться по сути, откинув оценочные, а тем более эмоциональные суждения. Злосчастный эксперимент по выбегу ротора турбины не был чьей-то самодеятельностью, а давно имелся в планах. Более того, его уже проводили. Это были уже четвёртые испытания режима. Первая попытка в 1982 году показала, что напряжение при выбеге падает быстрее, чем планировалось. Последующие испытания, проводившиеся после доработки оборудования турбогенератора в 1983—1985 годах, также по разным причинам завершались неудачно. Эксперимент планировался на пятницу, 25 апреля 1986 года, днем, в смену Игоря Ивановича Казачкова, которая работала с 8 до 16 часов. В этот день была намечена остановка четвертого энергоблока на плановый ремонт. Но всё сразу пошло иначе.

Малоизвестно, но наряду с испытаниями выбега ротора турбины имелась еще другая программа – проведения виброиспытаний турбогенератора на холостом ходу, которая в документах практически теряется. Согласно воспоминаний начальника смены блока В.И. Борца, подшипник ТГ-8 имел серьезный дефект и, чтобы его устранить, были приглашены представители Харьковского завода с аппаратурой для замера вибрации с целью провести балансировку турбины. Персонал выбился из графика: они выполнили виброиспытания ТГ-7 и отключили его, но не выполнили виброиспытания ТГ-8. Не будь этой задержки - авария могла и не случиться.

Теперь о самом главном – о физике процессов. Снижение мощности реактора канального типа сопровождается его ксеноновым отравлением и снижением оперативного запаса реактивности. А это самый критичный параметр! По сути он отражает, насколько оператор контролирует реакцию. Ксеноновое отравление, или иначе йодная яма характерно для реактора в процессе изменения мощности. Оно обусловлено накоплением короткоживущего изотопа ксенона, образующегося после радиоактивного распада изотопа иода-135, имеющего высокую способность (и это важно) к поглощению нейтронов, что приводит к торможению реакции деления. При работе реактора на постоянной мощности происходит постоянный распад ксенона за счет поглощения нейтронов. При значительном изменении мощности или останове реактора нейтронный поток в реакторе уменьшается и происходит накопление ксенона, который тормозит реакцию. Для того чтобы процесс прекратился, необходимо выдержать реактор в течение 1-2 суток для распада источника отравления – йода-135.

Снижение мощности до 50% от номинала само по себе сопровождалось процессом ксенонового отравления реактора. В процессе быстрого снижения мощности блока в 7 час 10 мин ОЗР по расчетным данным уже достиг значения 13,2, т. е. стал ниже допустимого регламентов значения 16 стержней. Согласно регламенту, уже в этом случае реактор необходимо было заглушить. Но нет.

Позже на суде все будут перекладывать ответственность друг на друга. Эти события очень хорошо показывают отношение персонала к регламенту, что подтверждают и показания Казачкова, работавшего 25 апреля 1986 начальником дневной смены: «Я так скажу: у нас неоднократно было менее допустимого количества стержней – и ничего...», «Мы знали, что делать этого нельзя, но не думали...» Да, на ЧАЭС постоянно работали с нарушением регламента! Но положение спасало, скорее всего, то, что это происходило на более высоких мощностях, чем те роковые 200 МВт, выбранные Дятловым в ту роковую ночь.

Далее произошло ещё одно незапланированное событие. Процесс снижения мощности был неожиданно прерван в 14:00 на уровне 50% от проектной по звонку диспетчера Киевэнерго из-за проблем в энергосети. И снова ни у кого не нашлось мужества сказать "нет". Ни в плане отказать диспетчеру, ни в плане остановить эксперимент, потому как проводить его в состоянии отравления реактора, которое сильно усугиблялось подобным ожиданием, было нельзя. Если брать разницу между началом процесса снижения мощности, когда ОЗР был равен 31, и ее концом (24,0), то в результате отравления реактор потерял около 7 стержней или около 22% от начального уровня ОЗР. В это же время была отключена и заблокирована САОР - система аварийного охлаждения реактора - вопрос, конечно спорный, но программа эксперимента это предусматривала.

Перенос испытаний из-за звонка диспетчера имел еще одно фатальное последствие – эксперимент достался самой слабой смене. Смена Юрия Трегуба в 0 часов сдала смену Александру Акимову. Трегуб был опытным СИУРом и вряд ли допустил бы аварию. Акимов никогда не работал СИУРом – до того он был начальником смены турбинного цеха. Леонид Топтунов возраста 26 лет имел стаж работы СИУРом всего 8 месяцев. Кроме того имелся приказ о том, что при таких испытаниях должен присутствовать представитель отдела ядерной безопасности. И он, может быть, не позволил бы так издеваться над реактором. На вопрос прокурора на суде «Почему ОЯБ не дежурил 26 апреля…?», Николай Карпан, заместитель главного инженера, ответил: «…25 апреля должен был дежурить Анатолий Чернышев (в прошлом опытный ВИУР)… Но останов блока перенесли на 26 апреля, а Чернышеву сказали, что испытания закончены и он свободен.»

Задержка испытаний значительно уменьшила запас реактивности, сократив количество погруженных в активную зону стержней СУЗ из-за доотравления реактора. Всё это создавало условия для предаварийного состояния. К полуночи диспетчер дал отмашку. Можно было бы плавно снизиться до положенных 700 МВт и провести испытания по программе. Но нестабильная мощность отравленного реактора просела ниже 700 МВт, откуда в 0:30 упала почти что до нуля. Это провал ниже МКУ (минимально контролируемый уровень мощности) - т. е. выкарабкиваться из ямы обратно надо медленно и долго (согласно регламенту). Но снова нет...

За каким-то чёртом ВИУР Дятлов гнал реактор к уровню в 200 МВт, при этом настаивал на отключении защиты, не допускающей работу в таком режиме. Он сам впоследствии, извиваясь ужом заявлял: «Согласно Регламенту, указанная защита выводится при мощности менее 100 МВт электрических, у нас было 40 МВт. И, следовательно, никакого нарушения нет…».

Объяснить выбор такого, мягко говоря, странного режима можно только вспомнив про работы на турбогенераторе. Возможно (это только предположение, хоть и логичное), мощность 200 МВт была нужна, чтобы обойти требования Регламента о действии защиты - отключение защиты на глушение реактора по закрытию СРК обеих турбин, которая срабатывает на мощности менее электрических 100 МВт. По документам отключение защиты нужно было Дятлову якобы для повторения эксперимента при неудаче, хотя грамотные эксперты утверждали, что в этих условиях его повторение было бы абсолютно невозможно. Может оказаться, что загадка 200 МВт связана с необходимостью снижения мощности для проведения виброиспытаний. Но про детали этой программы, кроме показаний отдельных сотрудников на суде мы по сути ничего не и знаем.

Снижение мощности до 200 МВт, в свою очередь, подтолкнуло новый процесс отравления реактора. В процессе этого слабоуправляемого снижения оператор предсказуемо не удержал мощность и уронил реактор – он оказался заглушен фактически до нуля. И снова согласно регламенту реактор должен был быть сброшен в АЗ-5. Но снова нет. Акимов и Топтунов в данной ситуации оказались заложниками Дятлова, который требовал продолжать, а на суде валил на них, как на погибших, заявляя, что не отдавал никаких распоряжений.

К слову, были и голоса здравого смысла, в частности начальник ядерно-физической лаборатории ЧАЭС Анатолий Крят говорил «Я высказал замечание о том, что не соглашусь с 300-200 тепловых МВт. Надо 1000-700. Дело в том, что мощность ниже 700 МВт приводит к потере запаса реактивности. На этом режиме плохо работает система, которая позволяет контролировать физическое состояние реактора. Я возражал на совещании у Дятлова. Говорил, что аппарат на мощности 200 МВт теряет управление...»

Как совершенно ясно следует из Регламента, мощность 200 МВт является лишь одной из начальной ступеней поднятия мощности до вывода реактора на рабочий уровень со временем не менее 1,5 часа. Рабочие режимы на 200 МВт и снижение до 200 МВт определены не были. Хотя формально об этом в Регламенте ссылки нет, фактически было понятно, что режим 200 МВт — промежуточный. Это, кстати, ломает устоявшийся нарратив о том, что персонал был плохо знаком с особенностями реактора. Дятлов был опытным мастером интриг и всюду в программе испытаний оставлял формальные лазейки для собственного авантюризма.

А дальнейшие события мы все хорошо знаем: отравленный реактор оказался в слабоуправляемом состоянии, в нём возникали зоны локального перегрева, оперативный запас реактивности достиг критического значения, а пресловутый "концевой эффект" сделал своё чёрное дело. Области пара внизу большого количества одновременно двигающихся стержней хватило, чтобы "разогнать" перегретую зону, произошёл расплав, заклинивание стержней и тепловой взрыв. Этот эффект был известен ещё со времён аварии на Ленинградке в 1975 году и, надо сказать, что её анализ нашёл своё отражение в регламенте, в частности относительно минимального ОЗР. Но, как мы убедились, регламент был писан не только лишь для всех. И здесь я имею ввидц, что персонал нарушил не только общие требования регламента, но и специально введённые после конкретной аварии.

И вот тут надо расставить все точки над «i» и ответить на тейк про эффект и «плохой» реактор. Любители упрощать и сводить к простым ответам на сложные вопросы говорят об эффекте, как о первопричине аварии. Мол, не будь этой особенности, ничего бы не случилось. Могу с уверенностью сказать: если персонал очень «захочет» реактор грохнуть – он это сделает. Используя не одну, так другую особенность конструкции. На то и пишется регламент. Порой ценой ошибок.

Вот только почему-то все «лавры» виновника достались академику Александрову и атомной энергетике в целом, а в умах общественности прочно укоренился образ персонала, как великомучеников – жертв бездушной системы.