В некоторых массах ядерного топлива, погребенных под завалами реакторного зала четвертого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции, нарастают реакции деления.
Об этом со ссылкой на данные ученых Института проблем безопасности атомных электростанций (ИПБАЭС) пишет журнал Science.
26 апреля 1986 года часть активной зоны реактора расплавилась вместе с урановыми топливными стержнями, их циркониевой оболочкой, графитовыми регулирующими стержнями, а также песком и другими материалами, сброшенными в развал энергоблока в попытках погасить огонь и замедлить реакции. Все это превратилось в лаву, затекшую в подвальные помещения и там затвердевшую. Такие образования называют топливосодержащими материалами (ТСМ). В них – около 170 тонн урана (~95% исходного топлива реактора).
Датчики, которыми усеян объект, видят негативную динамику нейтронных потоков в одном из недоступных из-за завала и уровня радиации помещений, сообщил в апреле при обсуждения проблематики демонтажа объекта Укрытие эксперт института Анатолий Дорошенко.
По словам Максима Савельева из того же ИПБАЭС, "есть много неопределенностей, но мы не можем исключить возможность (аварии)". Он отметил, что количество регистрируемых нейтронов нарастает медленно. Это, по его предположениям, дает ученым и чиновникам срок в несколько лет, чтобы придумать, как подавить угрозу.
Новости по теме: Академик Легасов: что погубило ученого, шокировавшего правдой о Чернобыле
Science отмечает: поскольку вода замедляет нейтроны и, тем самым, увеличивает их шансы поразить и расщепить ядра урана, ранее после дождей из-за просачивания воды в трещины и другие проблемные места саркофага наблюдалось резкое увеличение (в 50-70 раз) плотности потока нейтронов. В 1990-м после ливня сотрудник в защите проник в завалы и распылил 1%-й раствор азотнокислого гадолиния, который поглощает нейтроны, на могущий стать критичным ТСМ. Фон там упал до прежних значений.
Спустя несколько лет после этого на крыше Укрытия установили спринклеры для раствора нитрата гадолиния. Но такое разбрызгивание не может эффективно помешать потенциально опасным процессам в некоторых подвальных помещениях, пишет источник.
Несмотря на установку Нового безопасного конфайнмента (НБК), в некоторых местах отмечается рост количества регистрируемых датчиками нейтронов. Например, оно почти вдвое увеличилось за четыре года в помещении 305/2, где находятся тонны ТСМ.
Уровни радиации там такие, что невозможно подойти достаточно близко для установки датчиков. Также там мало смысла распылять нитрат гадолиния: "горячие" ТСМ погребены под бетоном. Одна из идей состоит в том, чтобы разработать робота, который сможет выдерживать жесткое излучение достаточно долго, чтобы просверлить отверстия в таких ТСМ и вставить туда поглощающие нейтроны борсодержащие стержни.
ИПБАЭС намерены усилить мониторинг двух других участков, где ТСМ также могут "разогреться" до критичности.
Моделирование сотрудников института предполагает, что постепенное осушение ТСМ каким-то образом делает нейтроны в нем более, а не менее эффективными при расщеплении ядер урана. Ученые не знают наверняка, какой механизм приводит к такому процессу, отмечается в статье.
Поскольку дождевой воды под НБК все меньше, а тепло от деления ядер испаряет ее остатки, есть опасения, что "реакция деления ускорится экспоненциально", цитирует Science Нила Хаятта, химика-ядерщика из Университета Шеффилда. В итоге может произойти неконтролируемый выброс ядерной энергии, добавил он. "Это похоже на тлеющие угли в яме для барбекю", – сравнил британец ситуации.
Ученые отмечают – "нет никаких шансов на повторение 1986 года, когда взрыв и пожар отправили радиоактивное облако на Европу". Тем не менее, говорит Савельев, любая взрывная реакция может привести к обрушению неустойчивых частей старого объекта Укрытие, заполнив НБК радиоактивной пылью.
Есть еще одна проблема на ЧАЭС, отмечает издание. Под воздействием интенсивной радиации и высокой влажности ТСМ охрупчиваются и эродируют, порождая еще больше радиоактивной пыли, что усложняет планы демонтажа Укрытия.
Если поначалу известнейший ТСМ "Слоновья нога" было настолько твердым, что ученым приходилось использовать автомат Калашникова, чтобы отколоть кусочки для анализа, "то теперь он более-менее имеет консистенцию песка", цитирует Science Савельева.
Новости по теме: Успех "Чернобыля" Данилы Козловского
Есть планы по захоронению всех ТСМ в геологическом хранилище под землей. Но как безопасно достать все их из-под Укрытия и завалов, пока неизвестно.
