Особенности объекта "Укрытие" определяются его потенциальной опасностью,
значительно большей, чем это допускается нормами и правилами для
объектов, содержащих ядерные и радиоактивные материалы. Ситуация
усложняется еще и тем, что оценка безопасности какого-либо объекта
атомной энергетики и промышленности опирается, как правило, на
практический опыт эксплуатации такого или аналогичного объекта.
"Укрытие" же не имеет подобных аналогов. Начиная с 1986 года и по
сегодняшний день исследовано не более 60 процентов помещений объекта
«Укрытие» (блока «Б»). Остальные помещения недоступны либо вследствие
высоких радиационных полей, либо из-за непроницаемых преград, возникших
при взрыве, повлекшем разрушение конструкций и возникновение
лавообразных топливосодержащих материалов, а также при закачивании
бетона в период непосредственного строительства «Укрытия». Таким
образом, значительная часть объекта остается неисследованной зоной, что
является одним из наиболее серьезных современных рисков. Потенциальная опасность объекта "Укрытие" для окружающей среды и человека определяется следующими факторами:
• Наличием ядерных материалов в количестве около 185 тонн, относительно
которых отсутствуют средства активного влияния на их критичность, и
отсутствием надежных физических барьеров на пути распространения
радиоактивности в окружающую среду. На сегодняшний день можно
считать установленным, что внутри объекта "Укрытие” осталось около 95%
топлива, которое было в реакторе на момент аварии. Сейчас его суммарная
активность составляет приблизительно 16 млн. кюри. Установлено, что
облученное ядерное топливо внутри «Укрытия» находится в виде следующих
модификаций: фрагменты активной зоны (АЗФ); лавообразные топливосодержащие материалы (ЛТСМ); мелкодиспергированное топливо (пыль), горячие топливные частицы; вторичные урановые минералы, образовавшиеся из растворов ТСМ в виде кристаллических новообразований.
Результаты измерений параметров ТСМ показывают, что инцидентов,
связанных с изменением размножающих свойств ТСМ, системами контроля не
зафиксировано. Значения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения в
местах скопления ТСМ (в сравнении с 1994 годом) имеют небольшую
тенденцию к понижению и составляют в среднем около 3300 Рентген в час.
Деструктивные процессы, которые протекают в топливосодержащих
материалах, с каждым годом увеличивают их опасность. Лавообразные ТСМ
самопроизвольно разрушаются и содержащиеся в них радионуклиды переходят
из связанного состояния в подвижные частички пыли, которые способны
выйти за пределы "Укрытия" с воздушными потоками. На сегодня количество
радиоактивной пыли, по консервативным оценкам, составляет около 1,5
тонн. Существует потенциальный риск выбросов радиоактивной пыли в
окружающую среду. Основная опасность аварийного облученного топлива
(как и ЛТСМ) заключается в его пылегенерирующей способности, которая
находится в пределах 40 Бк/(см2•сут) по альфа-активности и 2400
Бк/(см2•сут) по бета-излучателям. Пыль образуется на поверхности
облученного топлива и выносится вентиляционной системой за пределы
«Укрытия». • Поступление воды в помещения объекта «Укрытие»
связано со многими негативными последствиями, способными
дестабилизировать достигнутый в настоящее время уровень ядерной,
радиационной и радиоэкологической безопасности объекта «Укрытие»: • неконтролируемый перенос радиоактивности; • возможное уменьшение подкритичности топливосодержащих масс;
• вымывание из ТСМ и перенос растворимых солей обогащенного урана с
возможным накоплением его в отдельных, неконтролируемых, помещениях; • разрушение ТСМ и образование дополнительного количества топливной пыли; • ускорение процесса разрушения строительных конструкций объекта «Укрытие».
Кроме этого, вода нарушает нормальную работу диагностических систем,
препятствует проведению исследований по повышению безопасности объекта,
влияет на электробезопасность помещений «Укрытия». Вода вступает в
химическое взаимодействие с материалами засыпки, конструктивными и
топливосодержащими материалами, разрушает их, растворяет и
транспортирует долгоживущие радионуклиды и делящиеся элементы. В
результате этих процессов образуются высокоактивные щелочно-карбонатные
растворы, так называемые «блочные» воды. По данным исследований в
2002-2003 гг. отмечено увеличение концентрации радионуклидов (за
исключением Cs137) и делящихся элементов в "блочных" водах,
обусловленное процессом деструкции лавообразных ТСМ с последующим
выщелачиванием из них радионуклидов. Эти процессы приводят к увеличению
миграции радионуклидов по помещениям "ОУ". Наибольшую опасность
представляет неконтролируемые перетоки "блочных" вод в помещения 3-го
энергоблока. Высокоактивные «блочные» воды представляют реальную
экологическую угрозу для геологической среды в случаи их утечки из
объекта «Укрытие». Источники поступления влаги внутрь объекта носят как природный, так и техногенный характер:
• атмосферные осадки, проникающие внутрь объекта через неплотности в
ограждающих конструкциях площадью около 100 кв.м. Ежегодное поступление
осадков оценивается приблизительно в 2200 м3 . • конденсат,
образующийся в летний период в количестве до 1650 м3 за счет разницы
температуры и влагосодержания атмосферного воздуха и воздуха помещений
на нижних отметках блока; • работа штатной системы пылеподавления,
при которой объем растворов, распыляемых в пространство под кровлей
центрального зала, составляет около 270 м3 в год. На площадке возле
объекта под слоем грунта, песка и бетона находится значительное
количество радиоактивных веществ, неизолированных от гидрогеологической
среды. Многолетние наблюдения за содержанием радионуклидов в
грунтовых водах локальной зоны объекта «Укрытие» показывают отсутствие
тенденции к распространению радионуклидов по линии тока подземных вод.
Ниже по потоку грунтовых вод от объекта «Укрытие» не обнаружено ни
урана, ни плутония, хотя они оба представлены в значительных количествах
в «блочных» водах. • Строительные конструкции объекта не
отвечают требованиям нормативно-технической документации по безопасности
относительно механической стойкости, структурной целостности,
конструктивной надежности и имеют неопределенный срок эксплуатации.
В результате аварии 1986 года часть конструкций реакторного блока,
деаэраторной этажерки, машинного зала и других была разрушена. В
западной зоне стена имеет отклонение в западном направлении до 50 см., в
некоторых местах ее зафиксированы разломы. Такое состояние в случае
землетрясения 4,3 балла за шкалой Рихтера может привести к падению части
кровли "саркофага". В южной зоне выше отметки 24,3 м каркас
деаэраторной этажерки, который удерживает значительное количество
обломков и строительных материалов, отклонился от вертикали примерно на
1,5 м. И хотя во время строительства саркофага это место было укреплено
металлическими опорами, расчеты показывают, что в случае землетрясения
существует риск их падения в сторону машзала, что повлечет выброс
радиоактивной пыли в окружающую среду через образовавшийся разлом.
Ученые подсчитали, что величина вероятного риска такого события за 1 год
составляет 0,24, что значительно превышает нормативное значение,
рекомендованное МАГATЭ для объектов ядерной энергетики. В
результате высокого уровня влажности в помещениях "Укрытия"
железобетонные конструкции насыщенны водой, что приводит к их
постепенному разрушению. Металлоконструкции в значительной степени
повреждены коррозийными процессами. Деформационный процесс продолжается.
Анализ состояния строительных конструкций свидетельствует о наличии
критических зон, чувствительных даже при небольших землетрясениях,
торнадо и других природных явлениях, возможных в условиях размещения
промплощадки ЧАЭС. • На сегодняшний день невозможно полностью
обеспечить контроль состояния объекта, в том числе – состояния ядерных и
радиоактивных материалов из-за ограниченного доступа в отдельные
помещения, который осложняется высокими уровнями радиации. В результате
недостаточного обследования объекта не сделано надежных количественных
оценок разных видов опасности. Объем контроля ядерных и
радиационных параметров, который осуществляется существующими системами
контроля, нельзя признать достаточным. В составе систем контроля
"Укрытия" нет штатной системы контроля строительных конструкций,
отсутствуют системы пожарной безопасности, а внутри "Укрытия" находится
возле 2000 тонн возгораемых материалов – графит, кабели, пластикат,
деревянные конструкции. • Радиоактивные аэрозоли объекта "Укрытие"
В настоящее время объект «Укрытие» не оказывает заметного влияния на
общее радиоактивное загрязнение окружающей воздушной среды, которая в
основном определяется поверхностным загрязнением прилегающей территории в
результате аварии 1986 года. Сегодня из объекта «Укрытие»
выносятся как радиоактивные образования, появившиеся в момент аварии и
находящиеся внутри сооружения в виде пыли, так и формирующиеся в
процессе физико-химического разрушения ТСМ. Вынос радиоактивных аэрозолей происходит двумя основными путями – "неорганизованным" и "организованным".
"Неорганизованный" выброс аэрозолей осуществляется через щели
сооружения, суммарная площадь которых составляет в настоящее время около
100 кв.м. "Организованный" выброс осуществляется системой естественной
вентиляции объекта «Укрытие» через вентиляционную шахту третьего блока
ЧАЭС. Максимальная оценка общего выброса из "Укрытия" в последние годы
составляет 1,1 % от допустимого предела. С целью уменьшения
выноса радиоактивных аэрозолей в окружающую природную среду с конца 1989
года на объекте введена в эксплуатацию стационарная система
пылеподавления для нанесения различных химических составов на
поверхность «развала», что позволило примерно в 10 раз уменьшить
«неорганизованный» вынос активности из объекта «Укрытие». Система была
модернизирована в 2003 году, что позволило увеличить площадь покрытия
пылеподавляющими составами. Концентрация радиоактивных аэрозолей в
приземном слое атмосферы на промплощадке объекта «Укрытие»
незначительна. Однако, как показали исследования концентрации
радиоактивных аэрозолей в приземном слое атмосферы, при проведении
земляных работ возможно значительное повышение активности. Несмотря на прилагаемые усилия в течение всего периода эксплуатации ОУ состояние безопасности объекта со временем снижается: • происходит процесс постепенной деградации строительных конструкций; • требуют замены или существенной модернизации оборудование и системы, фактически выработавшие свой ресурс;
• под действием микроклиматических условий внутри ОУ продолжают
разрушаться ТСМ, что приводит к возрастанию количества радиоактивной
пыли; • существует вероятность обрушения отдельных строительных
конструкций, что может привести к значительному радиоактивному
загрязнению промплощадки ЧАЭС и прилегающей местности и облучению
персонала; • имеется вероятность загрязнения радиоактивными стоками с ОУ прилегающей территории, поверхностных и подземных вод; • существует потенциальная возможность возникновения самоподдерживающейся цепной реакции;
• продолжается негативное воздействие влаги и воды (обусловленное
попаданием атмосферных осадков, конденсацией воды и ее перемещением в
ОУ) на объект «Укрытие». В настоящее время безопасная
эксплуатация объекта «Укрытие» достигается комплексом
организационно-технических мероприятий, которые включают в себя: • контроль состояния ОУ; • ограничение распространения радиоактивности за пределы ОУ; • предотвращение нарушений пределов безопасной эксплуатации ОУ; • поддержку в исправном состоянии систем, оборудования и сооружений ОУ; • аварийную готовность.
Состояние объекта «Укрытия» контролируется как специалистами ЧАЭС
(визуальный контроль и инструментальные измерения кренов строительных
конструкций), так и с привлечением подрядных организаций (геодезический
контроль сдвигов и оседаний строительных конструкций ОУ). Для
ограничения распространения радиоактивности за пределы ОУ персоналом
ЧАЭС ежедневно проводится дезактивация и пылеподавление помещений и
территории локальной зоны ОУ, а также зон осуществления работ.
Постоянно, в процессе образования или поступления радиоактивных отходов,
выполняется их сбор и удаление на захоронение или временное хранение.
С целью определения влияния ОУ на окружающую природную среду, с
привлечением подрядных организаций осуществляется радиационный
мониторинг, который включает в себя контроль: • неорганизованных газоаэрозольных выбросов через неплотности ОУ; • объемной активности и радионуклидного состава грунтовых вод; • состояния воздушной среды в зоне влияния ОУ.
Предотвращение нарушений пределов безопасной эксплуатации ОУ
обеспечивается постоянной готовностью систем управления запроектной
аварией ОУ к введению нейтронопоглощающих составов в места скоплений
ТСМ, подаче пылеподавляющих и пылезакрепляющих растворов в подкровельное
пространство ОУ, локализации радиоактивных веществ и источников ИИ,
контролю водорода. Кроме текущей эксплуатации, важнейшим
заданием является организация безопасного выполнения работ сторонними
организациями, которые принимают участие в реализации проектов по
преобразованию объекта в ЭБС. Для осуществления этих мероприятий на
Чернобыльской АЭС есть квалифицированный персонал, который имеет
многолетний опыт профессиональной работы в радиационно-опасных условиях
объекта «Укрытие».
|