Чернобыльская тетрадь - Медведев Григорий Устинович (полная версия книги .TXT) 📗
В 1 час 23 минуты параметры реактора были наиболее близки к стабильным. За минуту до этого старший инженер управления блоком Борис Столярчук резко снизил расход питательной воды на барабаны-сепараторы, что, естественно, повлекло увеличение температуры воды на входе в реактор.
После того как был закрыт стопорно-регулирующий клапан и отключен турбогенератор № 8, начался выбег ротора. Из-за уменьшения расхода пара из барабанов-сепараторов его давление стало слабо расти, со скоростью 0,5 ат/секунду. Суммарный расход через реактор начал падать из-за того, что все восемь главных циркуляционных насосов работали от выбегающего турбогенератора. Их тряску и наблюдал Валерий Ходемчук (не хватало энергии, мощность насосов падала пропорционально снижению оборотов генератора, соответственно падала и подача воды в реактор).
Повышение давления пара, с одной стороны, и снижение расхода воды через реактор, а также подачи питательной воды в барабаны-сепараторы – с другой, явились конкурирующими факторами, определившими паросодержание в активной зоне, а следовательно, мощность реактора.
Как я уже указывал ранее, паровой эффект реактивности (от 2 до 4 бета) – наиболее весомый в уран-графитовых реакторах. Эффективность аварийной защиты оказалась существенно сниженной. Суммарная же положительная реактивность в активной зоне в результате резкого снижения расхода охлаждающей воды через реактор начала расти. То есть рост температуры привел, с одной стороны, к росту парообразования, а с другой – к стремительному росту температурного и парового эффектов. Это и послужило толчком к нажатию кнопки аварийной защиты. Но, как я уже говорил выше, с нажатием кнопки «АЗ» была введена дополнительная реактивность 0,5 бета. Через три секунды после нажатия кнопки «АЗ» мощность реактора превысила 530 МВт, а период разгона стал намного меньше 20 секунд…
С ростом мощности реактора гидравлическое сопротивление активной зоны резко возросло, расход воды еще более снизился, возникло интенсивное парообразование, кризис теплоотдачи, разрушение топливных ядерных кассет, бурное вскипание теплоносителя, в который попали уже частицы разрушенного топлива, резко повысилось давление в технологических каналах, и они стали разрушаться.
В период резкого роста давления в реакторе захлопнулись обратные клапаны главных циркуляционных насосов и полностью прекратилась подача воды через активную зону. Парообразование усилилось. Давление росло со скоростью 15 атмосфер в секунду.
Момент массового разрушения технологических каналов и наблюдал начальник смены реакторного цеха Перевозченко в 1 час 23 минуты 40 секунд…
Затем, в последние 20 секунд до взрыва, когда Перевозченко стремглав летел с пятидесятиметровой высоты вниз на отметку плюс десять, в активной зоне происходила бурная пароциркониевая и другие химические и экзотермические реакции с образованием водорода и кислорода, то есть гремучей смеси.
В это время произошел мощный паровой выброс – сработали главные предохранительные клапаны реактора. Однако выброс длился недолго, клапаны не способны были справиться с таким давлением и расходом и разрушились.
В это же время огромным давлением оторвало нижние водяные и верхние пароводяные коммуникации (трубопроводы). Реактор сверху получил свободное сообщение с центральным залом и помещениями барабанов-сепараторов, а снизу – с прочно-плотным боксом, который проектировщиками предусматривался для локализации предельной ядерной аварии. Но той аварии, какая случилась, никто не предполагал, и потому в данном случае прочно-плотный бокс послужил просто огромной емкостью, в которой стал скапливаться гремучий газ.
В 1 час 23 минуты 58 секунд концентрация водорода в гремучей смеси в разных помещениях блока достигла взрывоопасной и, по свидетельству одних очевидцев, раздалось последовательно два, а по свидетельству других – три и более взрыва. По сути дела реактор и здание четвертого энергоблока были разрушены серией мощных взрывов гремучей смеси.
Взрывы раздались как раз в тот момент, когда машинист Валерий Ходемчук находился в дальнем конце помещения главных циркуляционных насосов, а начальник смены реакторного цеха Перевозченко бежал по коридору деаэраторной этажерки в сторону блочного щита управления…
Над четвертым энергоблоком взлетели горящие куски, искры, пламя. Это были раскаленные куски ядерного топлива и графита, которые частично упали на крышу машинного зала и вызвали ее загорание, поскольку кровля имела битумное покрытие.
Чтобы понять, сколько было выброшено взрывом радиоактивных веществ в атмосферу и на территорию станции, надо представить характеристику нейтронного поля за минуту двадцать восемь секунд до взрыва.
В 1 час 22 минуты 30 секунд на вычислительной системе «Скала» была получена распечатка фактических полей энерговыделений и положений всех поглощающих стержней регулирования. (Тут надо заметить, что вычислительная машина считает в течение 7—10 минут, стало быть, она представила состояние аппарата примерно за десять минут до взрыва.) Общая картина нейтронного поля на момент расчета представляла собой: в радиально-азимутальном направлении, то есть по диаметру активной зоны, – выпуклое поле, а по высоте в среднем двугорбое с более высоким энерговыделением в верхней части активной зоны.
Таким образом, если верить машине, в верхней трети активной зоны образовался как бы приплюснутый шар области высокого энерговыделения диаметром около семи метров и высотой до трех метров. Именно в этой части активной зоны (весом около пятидесяти тонн) и происходил прежде всего разгон на мгновенных нейтронах, именно здесь в первую очередь возник кризис теплоотдачи, произошло разрушение, расплавление, а затем и испарение ядерного топлива. Именно эту часть активной зоны выбросило взрывом гремучей смеси в атмосферу на большую высоту и унесло ветром в северо-западном направлении, через Белоруссию и республики Прибалтики за пределы границ СССР.
То, что радиоактивное облако передвигалось на высоте от одного до одиннадцати километров, косвенно подтверждается свидетельством техника аэродромного обслуживания аэропорта «Шереметьево» С. Антонова, который рассказал, что прибывающие самолеты (известно, что современные реактивные лайнеры летают на высоте до 13 километров) подвергали дезактивации в течение недели после взрыва в Чернобыле…
Таким образом, около пятидесяти тонн ядерного топлива испарилось и было выброшено взрывом в атмосферу в виде мелкодисперсных частичек двуокиси урана, высокорадиоактивных радионуклидов йода-131, плутония-239, нептуния-139, цезия-137, стронция-90 и многих других радиоактивных изотопов с различными периодами полураспада. Еще около семидесяти тонн топлива было выброшено с периферийных участков активной зоны боковыми лучами взрыва в завал со строительными конструкциями, на крышу деаэраторной этажерки и машинного зала четвертого энергоблока, а также на околостанционную территорию.
Часть топлива оказалась заброшенной на оборудование, трансформаторы подстанции, шинопроводы, крышу центрального зала третьего энергоблока, вентиляционную трубу АЭС.
Следует подчеркнуть, что активность выброшенного топлива достигала 15–20 тысяч рентген в час, и вокруг аварийного энергоблока сразу же образовалось мощное радиационное поле, практически равное активности выброшенного топлива (активность ядерного взрыва). С удалением от завала активность падала пропорционально квадрату расстояния.
Тут же надо отметить, что испарившаяся часть топлива образовала мощный атмосферный резервуар высокорадиоактивных аэрозолей, особенно плотный и интенсивно излучающий в районе аварийного энергоблока, да и всей АЭС.
Резервуар этот, быстро наполняясь, разрастался в радиальном направлении, а разносимый меняющимся ветром, обретал форму огромного зловещего радиоактивного цветка.
Примерно пятьдесят тонн ядерного топлива и около восьмисот тонн реакторного графита (всего загрузка графита – 1700 тонн) остались в шахте реактора, образовав воронку, напоминающую кратер вулкана. (Оставшийся в реакторе графит в последующие дни полностью выгорел.) Частично ядерная труха через образовавшиеся дыры просыпалась вниз, в подреакторное пространство, на пол, ведь нижние водяные коммуникации были оторваны взрывом…
