Тушение пожара. Локализация аварии
К вечеру 26 апреля все возможные способы залива активной зоны были испробованы, но они ничего не давали, кроме высокого парообразования и распространения воды по различным транспортным коридорам на соседние блоки.
Пожарные в первую же ночь ликвидировали очаги пожара в машинном зале, и сделали это очень оперативно и точно. Иногда думают, что часть пожарных получила высокие дозы облучения потому, что они стояли на определенных точках как наблюдатели, ожидая, не возникнут ли новые очаги пожаров. Это не так, потому что в машинном зале находилось много масла, водород в генераторах, много источников, которые могли вызвать не только пожары, но и взрывные процессы, которые могли бы привести к разрушению 3-го блока. Поэтому действия пожарных в этих конкретных условиях были не только героическими, но и правильными, грамотными и эффективными, т. к. они обеспечивали первые точные мероприятия по локализации возможного распространения аварии.
Следующий вопрос возник, когда стало ясно, что из кратера 4-го разрушенного блока выносится довольно мощный поток аэрозольной газовой радиоактивности. Ясно было, что горит графит, и каждая частица графита несла на себе достаточно большое количество радиоактивных источников. Встала сложная задача. Обычно скорость горения графита составляет где-то тонну в час. В 4-ом блоке было заложено около 2,5 тыс. тонн графита. Следовательно, эта масса могла бы гореть примерно 240 часов, вынося с продуктами своего горения радиоактивность, распространяя ее на большие территории. При этом температура внутри разрушенного блока скорее всего была бы ограничена температурой горения графита – чуть выше 1500, и выше бы не поднималась, установилось бы некоторое равновесие. Следовательно, топливо – таблетки диоксида урана – могли бы не расплавиться и не давать дополнительного источника радиоактивных частиц. Но этот многодневный вынос с продуктами горения, конечно, привел бы к тому, что огромные территории оказались бы интенсивно зараженными различными радионуклидами.
Поскольку радиационная обстановка позволяла делать эффективные действия только с воздуха и с высоты не менее 200 м над реактором, то соответствующей техники, которая могла бы традиционно, с помощью воды, пены и других средств прекратить горение графита, не было, надо было искать нетрадиционные решения. Мы начали об этом думать. Наши размышления сопровождались постоянными консультациями с Москвой, где у аппарата ВЧ постоянно находился А. П. Александров, ряд сотрудников Института атомной энергии, сотрудники Министерства энергетики. И каждая служба держала соответствующую связь со своими московскими организациями. Уже на следующий день пошли различные телеграммы, предложения из-за рубежа, с разными вариантами воздействия на горящий графит с помощью различных смесей.
Логика принятия решений была такая. Прежде всего надо было ввести столько, сколько можно, боросодержащих компонент, которые при любых перемещениях топливной массы, при любых неожиданных ситуациях обеспечивали бы нахождение в кратере разрушенного реактора достаточно большого количества эффективных поглотителей нейтронов. К счастью, на складе оказалось не загрязненным достаточно большое количество – 40 тонн – карбида бора, который и был прежде всего заброшен с вертолетов в жерло разрушенного реактора. Таким образом, первая задача – задача введения нейтронного поглотителя в максимально большом количестве – была выполнена быстро и оперативно.
Вторая задача была связана с введением средств, которые стабилизировали бы температуру, заставляя энергию, выделяющуюся при распаде мощной топливной массы, затрачиваться на фазовые переходы. Первая мысль, которая мне пришла в голову – забросать максимальное количество железной дроби. На станции ее было достаточное количество, добавляется она обычно в строительный бетон, чтобы сделать его тяжелым. Но оказалось, что склад, на котором хранилась эта железная дробь, был накрыт проходящим первичным облаком взрыва, и работать с сильно зараженной дробью было практически невозможно. После обсуждений и многочисленных консультаций в качестве стабилизаторов температуры были выбраны две компоненты – свинец и доломит. Первый – достаточно легкоплавкий металл, который обладает некоторой способностью экстрагировать радиоактивные элементы и, застывая, создавать защитный экран от гамма-излучения. Оставалось опасность, что если температуры более высокие (1600–1700°), то заметная часть свинца может испаряться, и тогда в дополнение к радиоактивному загрязнению могут прибавиться свинцовые загрязнения местности, и эффективной роли этот компонент не сыграет. Поэтому группа из Донецка, принадлежавшая Министерству энергетики Украины, располагавшая тепловизорами шведской фирмы, начала постоянные облеты 4-го блока, фиксируя температуру поверхностей. Задача была непростая, потому что датчики в этих тепловизорах служили полупроводниками, и нужно было ухитряться правильно интерпретировать результаты, имея в виду, что мощные гамма-излучения, попадающие на полупроводники, существенно искажали результаты измерений. Поэтому я предложил тепловизорные измерения температуры различных точек 4-го блока дополнить прямыми термопарными измерениями. Эту операцию осуществлял Е. П. Рязанцев вместе с вертолетчиками, опуская термопары на длинных фалах. Это тоже была непростая работа.
Поскольку продолжалось горение графита, то мною было предложено осуществлять в различных точках воздухозабор, и мы отправляли в Киев на анализ содержания СО, СО2, их соотношения, по которым с не очень высокой точностью, но можно было судить о максимальных температурах в разрушенном 4-ом блоке.
Совокупность всех данных привела к заключению, что в зоне реактора существуют небольшие области высокой температуры (максимальная составляет 1000°), но в основном поверхности проявляли себя как области, температура которых не превышала 300 °C. В этом случае заброс свинца мог быть эффективным. Было принято соответствующее решение, и 2400 тонн свинца в различных формах были введены в реактор с высокой точностью и большим мастерством вертолетными службами. Количество вводимого свинца возрастало день ото дня, я был поражен тому темпу, тому масштабу, с которым весь необходимый материал был доставлен для выполнения операции.
Учитывая, что были высокотемпературные области, было решено использовать и карбонатсодержащие породы, в частности, доломит, назначение которых было то же самое – там, где возможно, стабилизировать температуру, затратив энергию на разложение доломита на компоненты.
А. П. Александров очень советовал нам вводить глины, которые являются неплохими сорбентами для выделяющихся радионуклидов. Вводили мы и глины, и большое количество песка в качестве фильтрующего слоя, способного, если начнут плавиться таблетки с двуокисью урана и выделяться радиоактивные компоненты, задержать хотя бы часть их внутри реактора.
Ясно, конечно, что сбросы тяжестей в несколько сот килограммов с 200-метровой высоты создавали сложную ситуацию вокруг самого 4-го блока, поэтому что каждый сброс создавал облако пыли после удара, и эта пыль несла много радиоактивности. Но аэрозольные частицы, поднимающиеся в это время наверх, агломерировались, укрупнялись и попадали где-то в зону 4-го блока или на площадку станции. Даже само облако играло роль защиты для того, чтобы мелкие аэрозольные частицы не продвигались на существенно большие расстояния от зоны самой станции.
Судя по характеру выноса радиоактивности из зоны 4-го блока как по величине, так и по динамике его, все эти мероприятия оказались достаточно эффективными, и заметная часть активности была локализована и не распространилась на большие расстояния, за исключением какого-то количества цезия, стронция – наиболее низкоплавких компонентов топлива. Это позволило закупорить 4-й блок, создать фильтрующий слой, не допустить плавления самого топлива в силу прохождения достаточно большого количества эндотермических реакций.
Решение по этой схеме принималось 26-го апреля вечером, а реализовалось оно с 26 апреля по 2 мая включительно. Это основной период, когда осуществлялся очень интенсивный заброс всех материалов. После 2-го мая заброс был прекращен, несколько дней была пауза, затем, после 9 мая, когда при облетах 4-го блока было обнаружено пламенеющее высокотемпературное пятно то ли графитовой клади, то ли металлической конструкции, туда было сброшено еще 80 тонн свинца. Это был последний массированный сброс материала в зону 4-го реактора.
Кроме материалов, которые имели назначение стабилизировать температуру внутри 4-го блока или создать необходимый фильтрующий слой, в зоне 4-го блока, по предложению члена-корреспондента АН СССР Б. В. Гидаспова, который прибыл на помощь работающей группе после 10 мая, осуществлялась операция пылеподавления. Применялись растворы, содержание полимеробразующие материалы, которые заливались в пластиковые мешки, каждый массой в 1 тонну, и эти мешки сбрасывались в зону реактора, где при падении они разрывались. Раствор покрывал поверхности разрушенного блока и, полимеризуясь, застывал, создавая фильтрующий дополнительный слой. Такие мероприятия проводились до 15 мая.
Все эти мероприятия сопровождались постоянными отборами воздуха на фильтры, оценкой количества выносимых из блока радиоактивных компонентов. И видна была динамика: если первоначальная сумма активности (я не имею в виду первичное облако, вынесенное в момент взрывов) в стационарных условиях составляла тысячи кюри в сутки, то к моменту моего второго отъезда из Чернобыля эта величина уже не превышала сотен кюри в сутки, и потом она все более и более уменьшалась. Было, конечно, много споров о точности и правильности забора проб, точности и правильности измерений расчетов, которые делались на основании проведенных измерений. Все это говорило о том, что даже в простых дозиметрических измерениях высокой культуры не было.
Вот такую линию проводило Правительственная комиссия по локализации аварии.
Панорама города Припять, города-спутника Чернобыльской АЭС. Снято с вертолета. Фото А. Г. Ахламова.
