Трите най-големи кризи в АЕЦ - 2. Катастрофата в Чернобил

Като знак на съдбата – на 26 април 2011 г., точно на 26-та годишнина от Чернобилската авария и месец и половина от началото на продължаващата тогава ядрена криза във Фукушима –  в пети блок на АЕЦ “Козлодуй” е изпусната радиация.
Според ядрения експерт Георги Касчиев и ядрения физик Георги Котев причината за изпуснатия радиоактивен газ ксенон-133 може да е само разхерметизирана горивна касета. Това означава изтичане на опасни количества радиация. Управляващите централата в Козлодуй съобщават за инцидента с 24 часа закъснение, а са били длъжни да съобщят още година по-рано – при поставянето на касетата в реактора (виж тук). Но, не са го направили! Случката идва да покаже, че неведението и пълното информационно затъмнение от тоталитарния период днес е консервирано в АЕЦ-а като зъл дух в бутилка, който излиза само когато си поиска, и от който никой не знае какво да очаква.

Големите аварии в АЕЦ се случват в резултат не на друго, а предимно на човешки грешки в изпълнението, управлението и оперирането в ядрените централи, включително: пропуски и нарушения в конструирането на реакторите и на самите централи заради пестене на пари и/или неглежиране на научни изследвания, свързани с надеждността и безопасността; липса на координация между оператори на реактори, конструктори и ядрени инженери, специалисти по сигурността, медицински физици, комуникатори и висшия мениджмънт (оператор/държава), отговорен за съоръженията; неадекватни действия и/или бездействия на обслужващия персонал и инженерния екип – предимно заради липсата на добра комуникация и координация между отговорните страни.

Всяка голяма авария в АЕЦ е последвана от комуникационен провал в навременното информиране и защитаване на населението в ситуация на повишена радиоактивност. Операторите на ядрени централи и държавните институции, отговорни за управлението на риска, не се учат от грешки на техни колеги при предишни аварии. Те не си взимат поука не само за безопасността вътре в централите, но и при комуникацията с обществеността и медиите при извънредни ситуации.

Чернобил  - поредица от грешки

Най-унищожителното бедствие в историята на ядрената енергетика се случва на 26 април 1986 г. в АЕЦ “Ленин”, близо до град Припят, област Чернобил, Украйна, (тогава СССР). Експлозия и пожар освобождават огромни количества радиоактивни частици в атмосферата, които падат върху голяма част от Западен СССР и Европа. Чернобилската катастрофа се смята за най-мащабната авария в историята на ядрените централи, като едно от двете събития от седма степен по Международната скала за ядрени събития. Другото такова събитие е ядреното бедствие във АЕЦ “Фукушима 1” от преди две години (б. р. - замърсяването при аварията във Фукушима е значително по-малко, виж тук).
 

В Чернобил борбата за удържане на замърсяването и спиране на още по-голяма катастрофа включва над 500 000 работници и се изчислява приблизително на 18 млрд. рубли (тогава равни на 18 млрд. долара). Смъртоносните и осакатяващи ефекти от рак и аномалии все още продължават да се проявяват и изчисляват.

Катастрофата започва по време на учение за аварийно спиране  на системите заради авария в електросистемата, провеждано на 26 април 1986 г. в 4-ти реактор на Чернобилската АЕЦ. След няколко последователни грешки при подготовката за експеримент, се случва внезапно пренапрежение в електрическото захранване и, когато е опитано аварийно изключване на реактора, се получава пробив в подаването на ток, който довежда до скъсване на реакторния корпус и до последователни парни експлозии. Тези процеси водят до контакт на графитния забавител с въздушна среда, което го възпламенява. Последвалите две експлозии и пожар изпращат в небето облак от високо радиоактивни частици в атмосферата и над голяма област около централата, включително над гр. Припят. Радиоактивният облак се понася към Западния Съветски съюз и Европа. Катастрофата довежда до висока смъртност, предимно от рак, в няколко страни, унищожаване на флора и фауна, радиоактивно замърсяване на води, въздух, почви и пасища, което ще проявява вредни ефекти десетилетия наред и огромни икономически загуби.

От подготовката за учение до експлозията

Учението на 26 април на 4-ти реактор е продиктувано донякъде от атака, няколко години по-рано, когато израелска ракета удря иракска атомна централа, която има същия тип РБМК реактор. Имитира се авария в електросистемата на Украйна, при която реакторът и неговото управление не получават ток отвън.

Условията за провеждането на експеримента са подготвени преди застъпването на дневната смяна на 25 април. Преди дневната смяна мощността на реактора вече е намалена наполовина. Но, поради спиране на друга електроцентрала в района, от електроразпределителната служба в Киев искат отлагане на учението, за да може Реактор 4 да работи, за да бъде задоволено вечерното повишаване в потреблението на ток. Така, вместо от дневната подготвена смяна, учението започва да се провежда от застъпилата нощна смяна на 26 април.

Мощността на реактора трябва да се намали на 700–1000 MW вместо обичайните за него 3200 MW, за да се осигури безопасно протичане на тренировката. На практика обаче, след поредица от грешки в контролната зала и пренебрегване на аларми за проблеми в реактора, изходната мощност пада до 30 MW. Това позволява увеличаване на концентрацията на поглъщащия неутрони ксенон-135 (продукт на делене от ядрата на уран-235) и при намаляването на мощността газът се натрупва в активната зона нa реактора. Получава се така нареченото “отравяне на реактора”. За да се компенсира въведената отрицателна реактивност от натрупания ксенон-135 и да се вдигне мощността до нужните за теста 700–1000 MW, контролните пръти, служещи за регулиране на скоростта на верижната реакция на делене, се изваждат от операторите от активната зона на реактора над безопасната височина. Тези действия правят реактора нестабилен.
 

Секунди след задействането на аварийно спиране става голям пробив в захранването, прътите спират движението си и сърцевината на реактора започва да прегрява. В рамките на няколко секунди мощността на реактора скача до около 30 000 MW, т.е. 10 пъти повече от мощността в нормален режим. Прътите с ядрено гориво започват да се топят, а налягането на парата бързо се увеличава и предизвиква голяма експлозия. Тази експлозия изхвърля и разрушава капака на реактора, тежащ над 1,5 тона, който счупва охладителните тръби и отнася покрива. Две-три секунди след първата следва втора, още по-мощна експлозия от самата сърцевина на рактора. Когато въздухът влиза в съприкосновение с графитния забавител от вътрешността на реактора, графитът се запалва. По-голямата част от последвалото радиоактивно замърсяване е резултат от пожара, който разпръсква радиоактивните частици в атмосферата.

В противоречие с мерките за безопасност, в конструкцията на покрива на реакторната зала и залата на турбината е използван запалителният битум. Така, изхвърленият от експлозията в Реактор 4 материал запалва поне пет пожара на покрива на съседния, все още работещ Реактор 3. Началникът на нощната смяна иска незабавно да изключи реактора, но главният инженер не разрешава това. На работниците са дадени респиратори и таблетки калиев йодид и им е наредено да продължат работа. Все пак в 5:00 ч. началникът на смяната сам взима решение да изключи Реактор 3 и оставя само най-нужните работници.

Гасене на пожарите и евакуация на Припят

Скоро след експлозията пристигат пожарни екипи, за да овладеят пожарите. На огнеборците не е казано колко силно радиоактивни са пушекът и отломките от реактора и дори не са предполагали, че инцидентът е нещо повече от обикновен електрически пожар. Повечето умират до дни от остър радиационен синдром.

Неотложен приоритет било потушаването на пожарите на покрива на Реактор 3. Пожарът в Реактор 4 се потушава от съвместните усилия на хеликоптери, изхвърлили над 5000 тона пясък, олово, глина, абсорбираща неутрони борна киселина, както и инжектиране на течен азот.
 

Хеликоптер Ми-8 закача перката си в кабел на близкостоящ кран и се разбива близо до сградата на реактора. На място загиват всички от четиричленния екипаж. Нищо от материалите, спускани от хеликоптерите, не стига до сърцевината на реактора.

Експлозията и пожарът изхвърлят във въздуха горещи частици от ядреното гориво, както и много по-опасните продукти на деление на атома – радиоактивни изотопи като цезий-137, йод-131, стронций-90. Близкият град Припят не е евакуиран веднага и хората продължават да вършат обичайните си дела, напълно несъзнаващи какво се е случило. Часове след експлозията на десетки хора започва да им прилошава. Оплакват се от остро главоболие, парене в очите и лицето, метален вкус в устата и неконтролируеми пристъпи на кашляне и повръщане.
 

Населението на Съветския съюз е информирано за аварията за първи път на 28-ми април, два дни след експлозията с 20-секундно съобщение по телевизионната новинарска програма “Время”. Дотогава всички радиопрограми, са заменени с класическа музика – познат метод за подготвяне на публиката за съобщение за настъпила трагедия. Чак когато радиационните нива задействат алармите на шведската АЕЦ във Форсмарк, на повече от 1000 км от Чернобил, Съветският съюз признава, че е станала авария. Евакуацията на 135 000 души от 10-км зона започва в 14:00 ч. на 27-и април – повече от 36 часа след експлозията.

От Москва е получено съобщение, че няма причина да се отлагат празненствата за 1 май, включително годишните манифестации. Решава се само тържествата да бъдат съкратени от 3 ½ часа на по-малко от 2 часа, само в Украйна и Беларус.

Отстраняване на отломките и риск от нова мощна експлозия

Най-опасната част от радиоактивните отломки са събрани в сградата на реактора от ликвидатори, с тежки защитни костюми, всеки от които може да чисти само 40 сек. заради екстремно високите нива на радиация.

За да се избегне нова мощна парна експлозия с разпръскване на още отрови – при контакт на пробиващия пода на сградата корий (радиоактивен полувтечнен материал, подобен на лава, който се получава при топенето на ядреното гориво) с водата от намиращите се под реактора два водни басейна, те трябвало да бъдат пресушени. Трябвало ръчно да се отворят шлюзове, които били под замърсената с радиация вода в мазето на реактора. Инж. Ананенко и войниците Безпалов и Баранов влизат доброволно в радиоактивната вода и успяват да отворят шлюзовете. По думите на Ананенко, колегите им скачали от радост когато разбрали, че шлюзовете са отворени. Въпреки наглед доброто им състояние след задачата, и тримата заболяват от лъчева болест и по-късно умират.

Международното разпръскване на радиация

Катастрофата в Чернобил разпилява 400 пъти повече радиоактивен материал от атоманта бомбардировка над Хирошима. Цялото радиоактивно освобождаване в атмосферата се изчислява на 5200 петабекерела, включително 1760 PBq (400 кг) йод-131 и 85 PBq цезий-137. Близо 100 000 кв. км земя е замърсена с остатъчен радиоактивен материал, като най-лошо засегнати са Беларус, Украйна и Русия. По-ниски нива на замърсяване са засечени в цяла Европа, с изключение на Иберийския полуостров. Първото доказателство за това, че голямо количество радиоактивен материал е разпространен в други стани идва не от съветски източници, а от Швеция, където сутринта на 28 април работници от ядрената централа Форсмарк (на около 1100 км от Чернобил) откриват радиоактивни частици върху дрехите си. В предишния ден евакуацията на Припят е извършена тихомълком, 36 часа след първата експлозия, преди да се разбере за бедствието извън Съветския съюз.

В Западна Европа предпазните мерки, предприети вследствие на радиацията са твърде произволни. Забранява се вноса на определени храни, но не и на други. Във ядрената държава Франция някои официални лица правят изявления, че случилото се в Чернобил няма никакви вредни последици.

Пораженията върху хората

Трийсет и един са официалните данни за смъртните случаи на персонал от АЕЦ-а и екипи за извънредни ситуации, настъпили по време на самата авария и в часовете непосредствено след нея. 237 получават остра лъчева болест. Според доклад на Научния комитет на обединените нации за ефектите от атомна радиация (UNSCEAR) от 2008 г. броят на смъртните случаи от първата група е 64, а според Форум “Чернобил”, краткосрочната смъртност сред изложените на най-високи нива на радиация включва около 4000 души – 50 спешни работници, които загиват от остра радиационна болест, девет деца, починали от рак на щитовидната жлеза и 3940 смъртни случая от рак и левкимия, причинени от радиацията. Съюзът на загрижените учени изчислява, че сред стотиците милиони хора, живеещи в засегнатите територии съществуват около 50 000 случая на рак над нормата, от които с 25 000 се повишава нормалната за тези райони смъртност от това заболяване. За тази най-широка група засегнати докладът TORCH (The Other Report on Chernobyl – Другият доклад за Чернобил) oт 2006 г. говори за 30 000 до 60 000 допълнителни случая на смърт от рак. В анализа си за аварията учените от Нюйоркската академията на науките Яблоков, А. Нестеренко и В. Нестеренко стигат до извода, че сред милиардите хора в различните страни, засегнати от радиоактивното замърсяване от катастрофата, между 1986 и 2004 г. има 985 000 случая на преждевременна смърт от различни видове рак, които разглеждат във всяка една от поелите радиоактивния облак страни.Кръвните ракови заболявания в Европа са повишили честотата си 60 пъти в последните 27 години, спрямо статистиките правени през 70-те. Само в Русия над 1152 деца са оперирани от рак на щитовидната жлеза, директен ефект на Чернобилската авария. Същият тип “чернобилски” рак се наблюдава из цяла Европа, включително в “незасегнатата” Франция. По данни от изследвания, само в Беларус има 300 000 родени след аварията деца, които страдат от болести,  причинени от нея.

Икономически последици

Трудно е установяването на общата сума на икономическите загуби от катастрофата в Чернобил. Според Михаил Горбачов, Съветския съюз е похарчил 18 млрд. рубли (равни на 18 млрд. долара през 1986 г.) за удържане и почистване, което фактически ги довежда до банкрут. В Беларус общите щети и разходи за 30 години са изчислени на $235 млрд. (при курс на долара от 2005 г.). Продължаващите разходи са добре известни: в доклада си от 2003–2005 г. Форум „Чернобил” посочва, че между 5 и 7% от държавния бюджет на Украйна все още е обвързан с покриване на щетите от Чернобил. В Беларус в периода 1991–2003 г. са похарчени над $13 млрд., като през 1991 г. 22% от националния бюджет са разходи, свързани с Чернобил, спадащи до 6% през 2003 г. Повечето от настоящите разходи след Чернобил са за социални осигуровки и помощи за около 7 млн. души в трите страни.

Градът призрак Чернобил днес

Огромен икономически удар завинаги остава отстраняването на 784 320 ха земеделска земя и 694 200 ха гори от производството. Макар че много от тези територии започват да се използват отново, разходите за земеделска продукция се повишават заради нуждата от специални техники на култивиране, торове и добавки. В определени територии в някои европейски страни като Германия, е забранена продажбата на дивеч, гъбарството, билкарството и други препитания. В Германия има забрани за дивечовото месо и се правят проверки на улова. През 2011 г. Великобритания и Норвегия оставят забраната за клане на животни, отглеждани в пасища, замърсени от Чернобил. Ефектите от Чернобилската катастрофа се очаква да продължат да се проявяват в следващите 100 години, като остротата им ще отслабва постепенно. Екологичните вредни последици от Чернобил също са значителни.

В радиус от 30 км около Чернобил е обособена т. нар. “Зона за отчуждаване”. Дори днес радиацията там е толкова висока, че работниците, поддържащи бетонния саркофаг работят по пет часа на ден за един месец, след което почиват 15 дни. Според украинските власти тази територия няма да бъде подходяща за живот в следващите 20 000 години.

За построяването на новата защитна обвивка за чернобилския реактор ще бъдат похарчени $1,2 млрд. Тя ще бъде готова през 2015 г. и ще е най-голямата подвижна структура, изграждана някога.

.

Основна причина - ниска култура за безопасност

Според докладите на Международната група за ядрена безопасност (INSAG) към МААЕ – INSAG-1 и по-късния INSAG-7, процедурните нарушения и ниската култура на безопасност са основните причина за катастрофата. Ключовото нарушение е лошата комуникация между операторите и служителите, отговарящи за безопасността. Основна причина за аварията е човешкият фактор. Планът за тренировката не е бил одобрен от Държавният атомен надзор, но тя започва “по план“, оказан е натиск за привършването ѝ “в планирания срок“. Другата причина за катастрофата е слабото изпълнение на самия реактор.

Важен факт в подкрепа на трите извода, с които започнахме е, че, подобно на случая с вентила в АЕЦ “Три Майл Айлънд” (виж тук), три години преди аварията в Чернобил става авария с реактор от подобен тип (1-во поколение РБМК-1500) в Игналинската АЕЦ в Литва. Аварията в Игналина възниква при условия, които са до известна степен подобни с чернобилската авария — при работа на реактора на висока мощност сработва аварийната защита, която, поради същия конструктивен дефект, вместо да понижи мощността на реактора, временно я повишава многократно. Това довежда до сериозна повреда в активната зона на реактора, но въпреки това игналинският РБМК оцелява. Инцидентът в Игналина е бил известен на конструкторите на чернобилските реактори, тъй като се случва именно по време на строежа на 4-ти блок в Чернобил. Въпреки това не са взети мерки за промяна на конструкцията на контролните пръти на реакторите от тип РБМК, тъй като се е считало, че причината за аварията в Игналина е била грешка на оператора.

*Авторът е докторант по кризисна и риск комуникация в СУ. Изследва големи индустриални рискове и кризи с последици за здравето и околната среда, като АЕЦ, петролни разливи, хидравлично разбиване за шистов газ и др. Материалът е подготвен с експертната редакция на ядрения физик Георги Котев