Еще раз о причинах катастрофы на Чернобыльской АЭС
Вестник Академии военных наук № 3-2003г (144-148)
Еще раз о причинах катастрофы на Чернобыльской АЭС
А.А.Дьяченко,
доктор исторических наук
Прогнозируемые формы и способы вооруженной борьбы в будущем предполагают ее решительный характер. В этой связи, а также вследствие продолжающегося строительства и ввода в строй новых АЭС в различных районах мира представляется целесообразным еще раз вернуться к событиям 1986 года, связанным со взрывом реактора на ЧАЭС.
Взрыв реактора четвертого энергоблока (ЭБ) Чернобыльской АЭС произошел 26 апреля 1986 года в 1 час 23 мин. по местному времени и привел к выбросу значительного количества радиоактивных веществ в окружающую среду. Они разнеслись воздушными массами на тысячи километров. Только в Советском Союзе площадь территории с плотностью загрязнения радиоактивным цезием более 1 Ки./кв. км превысила 130 тысяч кв. км, на которой проживало около 5 млн. человек.
Катастрофу на ЧАЭС нельзя отнести к разряду чисто технических. Она фактически всколыхнула весь мир. До катастрофы народы Евразии, Северной Америки и других континентов скептически относились к возможности ядерных войн и их последствиям, в том числе и к «ядерной зиме» и ей подобным явлениям. Это было для них как бы происходящим в другом измерении и не касалось планеты Земля. Однако взрыв только одного ядерного реактора на ЧАЭС поставил весь мир «с ног на голову».
Радиация фактически «постучала» во многие дома городов и поселков северного полушария. Появились запреты на использование продуктов питания без проведения дозиметрического контроля, а массовые средства информации на Западе зашумели «о тысячах погибших». Все это встряхнуло человечество от летаргического сна, и оно, как бы со стороны, посмотрело на себя и окружающую среду.
Поспешность и недостаточная обоснованность, проявленные в освоении новых технических достижений в нашей стране в дочернобыльский период, стремление с минимальными затратами получить максимум эффекта (что даже теоретически невозможно) привели в XX веке к существенным авариям и катастрофам техногенного характера. В последние годы перед катастрофой их число и масштабность неуклонно возрастали. И первое место в этом ряду, конечно, принадлежит катастрофе на Чернобыльской АЭС. Научное исследование этой катастрофы позволит более полно представить ошибки и особенности в развитии ядерной энергетики, народного хозяйства в целом, в том числе в вопросах безопасности. Нельзя забывать, что в век научно-технического прогресса произошел резкий скачок единичных мощностей промышленных объектов. Одновременно возросли их пожаро- и взрывоопасность, многофакторность поражающего воздействия в аварийных ситуациях.
Надо помнить, что в случае аварий или катастроф на крупных техногенно-опасных предприятиях могут возникнуть не только значительные социально-экономические последствия, но и долговременные социально-психологические и, что самое опасное, - политические последствия, тем более в условиях ослабленной национальной безопасности нашего государства. Таким образом, безопасность ядерной энергетики - это не только ее технико-экономическое свойство как сложной организационно-технической системы, но и существенная составляющая национальной безопасности государства.
Первая официальная информация на международном уровне о причинах катастрофы была представлена на конференции экспертов МАГАТЭ, состоявшейся 25-29 августа 1986 года, посвященной анализу причин аварии на ЧАЭС и радиологическим последствиям катастрофы. Академик АН СССР В.А. Легасов в течение 5 часов ( с одним перерывом) подробно и самокритично доложил факты о катастрофе на ЧАЭС.
Материалы доклада («Авария на Чернобыльской АЭС и ее последствия. Информация Госкомитета по использованию атомной энергии СССР») и в целом конференции - официальный сборник документов, раскрывающий основные причины катастрофы. Сделан вывод, что первопричиной явилось крайне маловероятное сочетание нарушений порядка и режима эксплуатации, допущенное персоналом энергоблока, т.е. основная вина за катастрофу возложена на персонал АЭС. Вместе с тем не раскрыт «вклад» конструкции энергоблока, позволившей, допустившей грубейшие нарушения в ходе регламента.
Необходимо отметить, что материалы доклада разрабатывались ведущими институтами страны с июля 1986 года по указанию государственных органов СССР (сводный доклад готовили в ИАЭ им. И.В. Курчатова).
Ушло в прошлое более семнадцати лет со времени этой тяжелейшей катастрофы XX века. Нет
уже Советского Союза, многократно поменялись руководители министерств И ведомств. Модернизирована структура экономики страны. «Гуманным и справедливым» советским судом наказаны «виновные» в катастрофе, утихомирились злопыхатели и «специалисты» всех мастей, успокоились средства массовой информации.
И теперь по существу темы еще раз.
Катастрофа на Чернобыльской АЭС произошла в ходе Проведения проектных испытаний системы обеспечения безопасности (СОБ) реактора РБМК 1000 (реактор большой мощности, канальный Электрическая мощность - 1000 MВт), не выполненных при приеме реактора в эксплуатацию, перед постановкой его на плановые ремонтные работы.
Система СОБ предусмотрена для использовании механической энергии вращения турбогенераторов для выработки электроэнергии в случае потери энергоснабжения АЭС. Необходимо отметить , что проектные испытания системы не были проведены при принятии в эксплуатацию четвертого, так же как и других и ЭБ ЧАЭС. Кроме того, они были отнесены к чисто электрическим, а не к комплексным испытаниям, что потребовало бы разработки программы испытаний, согласования ее с генеральным проектировщиком, главным конструктором, научным руководителем и в целом с Госатомнадзором СССР.
Анализ отечественной историографии показывает, что в первые же дни после катастрофы учеными и специалистами ядерной энергетики была проведена значительная работа по выявлению ее истинных причин, разработке рекомендаций по их предупреждению в будущем. Обоснованы и реализованы конкретные меры по модернизации конструкции реакторов РБМК-1000. Разработаны и внедрены предложения по ужесточению системы подготовки эксплуатационного персонала АЭС и порядку подготовки и проведения регламентных работ на объектах атомной энергетики.
Уже на первом заседании оперативной группы (ОГ) Политбюро ЦК КПСС 29 апреля было заслушано сообщение о предполагаемых причинах катастрофы на ЧАЭС, а академику АН СССР А.П. Александрову с привлечением Минэнерго, Минсредмаша, Госатомнадзора, ученых и специалистов других ведомств было поручено продолжить работы по выявлению причин катастрофы. Как известно, для этой цели в составе Правительственной комиссии (ПК) была создана специальная группа. Возглавил работу первый заместитель министра Минсредмаша А. Г. Мешков.
Проводя анализ причин катастрофы, необходимо учитывать, что они были многоуровневыми, в них были повинны многие звенья сложной системы разработки, производства, приемки готовой продукции (ввода в строй), эксплуатации АЭС, в том числе и подготовки кадров. Причем, чем выше звено в иерархической организационно-технической системе, тем более значителен урон от непродуманных решений и ошибок его работников. Классификация основных причин представлена в таблице.
Но до настоящего времени не утихают споры о причинах взрыва реактора четвертого ЭБ ЧАЭС. Написаны статьи, защищены диссертации, проведены научные конференции по данной тематике, а дискуссии все продолжаются. Научный мир по-разному трактует причины катастрофы. Но необходимо отметить, что на первом этапе после катастрофы основная масса специалистов и ученых-ядерщиков придерживалась официальной версии взрыва реактора. Была выработана концепция катастрофы, возлагающая вину на персонал АЭС. Такое мнение было положено в основу доклада Правительственной комиссии в Чернобыле, представленного в Политбюро ЦК КПСС.
Сразу же после катастрофы на Чернобыльской АЭС выяснение истинных причин потребовалось в первую очередь для того, чтобы предотвратить возможные аналогичные инциденты на других АЭС. Но при этом необходимо быть абсолютно уверенным в том, что определены причины, а не их следствия, так как, принимая следствия за причины, можно направить развитие ядерной энергетики и ее модернизацию по ложному направлению. Поэтому утверждения, получившие широкое распространение, о том, что основные причины катастрофы на ЧАЭС определяются несовершенством конструкции реактора и недостаточной готовностью персонала АЭС к работе, неубедительны.
С целью предупреждения подобных катастроф необходимо продолжить скрупулезное исследование причин взрыва реактора на ЧАЭС, что позволит избежать их в будущем. Причем надо начинать не с ЧАЭС и не с 26 апреля 1986 года - дня взрыва реактора. Корни этого несчастья находятся значительно глубже. Их первые ростки возникли одновременно с зарождением ядерной энергетики в стране.
Известно, что в СССР быстрыми темпами развивалась ядерная энергетика. В 1946 году был построен первый ядерный реактор в Европе, в 1949 году произведены успешные испытания первой в СССР атомной бомбы, а в 1953 году - термоядерной бомбы. В 1954 году запущена в эксплуатацию первая АЭС.
Выполнить перечисленные выше огромнейшие задачи было бы невозможно без беззаветного труда сотен тысяч специалистов, отдавших свой талант, здоровье, а порой и жизнь развитию ядерной энергетики. У истоков ее формирования находились выдающиеся советские ученые, такие, как И.В. Курчатов, Н.А.Доллежаль, Ю.Б.Харитон, Г.Н.Флеров, А.Д.Сахаров и др.
Рассмотрим состав и содержание причин катастрофы более подробно.
1. Организационно-экономические причины.
Успешное развитие ядерной энергетики в дочернобыльский период, к сожалению, сопровождалось недостаточным вниманием к безопасности, особенно на первом этапе. Дозиметрия была несовершенной. Радиационные отходы сбрасывались в открытые водоемы и др. И расплата не заставила себя ждать. Только один пример - Кыштымская авария осенью 1957 года на комбинате «Маяк» с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду.
Создание ядерной энергетики не могло быть «гладким», т.е. без чрезвычайных ситуаций на объектах атомной промышленности. Приведем отдельные примеры: пожары на Белоярской АЭС 31.12. 1978 года, Армянской АЭС 15.10.1982 года, Запорожской АЭС 27.1.1984 года, авария на ядерном реакторе в г. Мелекессе 1966 года, взрыв на Ленинградской АЭС 7.01.1974 года, частичное разрушение активной зоны реактора Ленинградской АЭС в 1975 году, авария на 1-м блоке ЧАЭС в 1982 году и др.
В открытой печати информация о ядерных инцидентах, как правило, отсутствовала, так как имелись специальные нормативные документы, запрещавшие ее распространение. А в Минэнерго СССР об авариях не всегда сообщалось даже работникам АЭС страны.
О происходивших инцидентах на объектах ядерной энергетики докладывалось высшим государственным органам управления (СМ СССР, ЦК КПСС). Ими были изданы ряд директивных документов, направленных на улучшение качества развития атомной энергетики, в том числе повышение безопасности АЭС. Однако высшие государственные органы не осуществляли должного и жесткого контроля за выполнением своих решений отраслевыми, республиканскими партийными и советскими органами управления, что не обеспечило в полном объеме необходимой эффективности проводимых мероприятий в вопросах повышения качества создаваемых реакторов и совершенствования ядерной энергетики в целом.
Подтверждением этому могут служить высказывания Н.И. Рыжкова. В своем выступлении 14 июля он сказал3: «... что авария на ЧАЭС была не случайной, что атомная энергетика с некоторой неизбежностью шла к такому тяжелому событию» (цитирую не по своим записям, а по воспоминанию Легасова). «Да, действительно, я говорил это на ПБ. Говорил и имел для этого основания, что бдительность ученых, строителей, эксплуатационников притупилась. С этой страшной энергией перестали разговаривать на «Вы». Она нас и наказала».
Возникновение в начале 50-х годов гражданской ядерной энергетики как ответвления военной тематики в создании и развитии ядерного оружия не сопровождалось интенсивными НИОКР в вопросах обеспечения безопасности персонала,
населения и окружающей среды Сравнителый анализ эффективности различных типов реакторов (ВВЭР, PBMK БН и др ,) тем более с иными энергоисточниками, фактически не проводился. Не полностью учитывалось размещение АЭС как
с учетом военно-стратегических факторов, так и геологического строения земли (размещение АЭС на разломах или водоразделах).
В ходе исследования глубинных причин чернобыльской катастрофы установлено, что они лежат и в сфере необоснованной стратегии и политики (социально-экономического и научно-технического развития СССР, которые вырабатывались ее партийно-государственным руководством во главе с Политбюро ЦК КПСС на протяжении 50-80-х годов.
Они произрастали на благодатной почве научно не обоснованной политики и стратегии научно-технического и социально-экономического экстенсивного развития народного хозяйства СССР, вмешательства малокомпетентного, но всесильного партгосаппарата в науку, в том числе и в ядерный энергокомплекс. Ниже постараемся раскрыть часть из них с учетом исследований, выполненных в данной области.
Катастрофа на ЧАЭС показала несостоятельность концепции «полной безопасности» АЭС, обоснованной недальновидными учеными и «навязанной» государственным органам управления, в том числе и в вопросах развития и размещения атомной энергетики в густонаселенных регионах, вблизи крупных городов. Бытовавшее мнение о «локальности» последствий аварий на АЭС не оправдалось.
2. Конструкторские причины.
В дочернобыльский период были выявлены основные конструкторские недостатки реакторов типа РБМК. Предлагались конкретные пути их устранения. Однако все предложения «тонули в сложившейся бюрократической системе согласований .
Профессионалы в области ядерной энергетики отчетливо представляли конструктивные недостатки реактора РБМК и предлагали варианты совершенствования, направленные на повышение его безопасности.
В качестве примера приведем предложения инженер- инспектора по ядерной безопасности на Курской АЭС А..A. Ядрихинского, направленные в Главное управление и в Южный округ Госатомнадзора СССР в октябре 1985 года4.Указывая на недостатки системы- управления защитой (СУЗ) реактора, он предлагал модернизацию реакторов для повышения их безопасности. Предложения не были реализованы.
Одной из причин взрыва реактора в первые дни называлась кавитация в главных циркуляционных насосах (ГНЦ) реактора, которая происходит при увеличенном расходе воды в реакторе и малой его мощности. В поддержку «кавитационной» версии выступал главный конструктор реактора академик АН СССР Н.А.Доллежаль. Однако проведенные впоследствии расчеты показали, что возлагать вину на кавитацию не имеет смысла. Но, несмотря на это, с целью повышения безопасности на АЭС с реакторами РБМК была запрещена работа с восемью ГНЦ на тепловой мощности менее 700 МВт.
Представим мнение академика РАН В.Н. Михайлова об основных причинах катастрофы5:
«Первая - недоработки конструкции атомного реактора и систем его защиты. Это, если хотите, следствие всеобщей эйфории от мирного освоения атомной энергии.
Вторая - передача всех атомных станций Минэнерго СССР. Специалисты этого министерства привыкли иметь дело с обычными электростанциями. А на АЭС - принципиально новые технологии, требующие тщательного подхода.
Наконец, третья причина катастрофы. Начался период перестройки, гласности, а многие восприняли это как вседозволенность и стали экспериментировать с реактором».
3.Эксплуатационные причины.
Начнем с программы испытаний. Академик А.П. Александров так прокомментировал эксперимент в ходе регламента6: «... в том-то и трагедия, что не знал. Никто вообще в нашем институте не знал о готовящемся опыте и не участвовал в его подготовке. И конструктор реактора академик Н.А. Доллежаль тоже ничего об этом не знал. Когда я потом читал расписание эксперимента, то был в ужасе... Руководство АЭС поручило подготовить проект эксперимента Донтехэнерго - организации, которая не имела дела с АЭС. Директор АЭС даже не привлек заместителя главного инженера АЭС, физика, разбирающегося в сути дела. В нашем бывшем министерстве, Минсредмаше, об эксперименте тоже не знали. Двенадцать раз эксперимент нарушал действующую инструкцию по эксплуатации АЭС. Одиннадцать часов АЭС работала с отключенной системой аварийного охлаждения реактора».
Не конкретизируя порядок испытаний на четвертом ЭБ, приведем только основные фрагменты, фиксирующие нарушения нормативных документов, инструкций, что в конечном счете привело к катастрофе.
25 апреля 1986 года в 01 час 06 мин. персонал четвертого ЭБ приступил к снижению мощности до 700 МВт. В 3 часа 47 мин. тепловая мощность реактора снижена на 50 процентов. В 7 часов 10 мин. оперативный запас реактивности (число погруженных стержней системы управления и защиты реактора в активную зону) был равен 13,2 стержня (минимально допустимый - 15). В этом случае реактор должен быть остановлен (после катастрофы минимально допустимое число стержней доведено до 30 ). В 14 часов 00 мин. система аварийного охлаждения реактора отключена (охлаждать реактор в случае аварии уже невозможно). Начата подготовка ЭБ к проведению испытаний. В это время диспетчер Киевэнерго потребовал отсрочки выполнения программы испытаний (это грубейшее нарушение ). В 23 часа 10 мин. снижение мощности реактора продолжено. Операторы уменьшили число поглощающих стержней в активной зоне до 6 - 8 (вместо предусмотренных 16 - 20 ). 01 час 23 мин. 4 сек. Начало испытаний. В 01 час 23 мин. 10 сек. нажата кнопка МПА (максимальная проектная авария, специально смонтирована для имитации сигнала и выдачи его на схему запуска резервного дизельгенератора). 01 час 23 мин. 40 сек. нажата кнопка АЗ-5 аварийной защиты реактора. Стержни (регулирующие и аварийной защиты ) вводятся в активную зону. Но из-за уменьшения числа поглощающих стержней при нажатии кнопки АЗ-5 проявился эффект положительного выбега, т.е. произошел рост мощности реактора. Через 5 секунд реактор взорвался.
Как уже показано, в выводах о причинах катастрофы на ЧАЭС, представленных на совещании экспертов МАГАТЭ, основная вина была возложена на персонал АЭС.
Результаты дальнейших исследований причин катастрофы были изложены в акте комиссии Госатомнадзора в 1990 году. Основные из них следующие7:
1. Возможные причины, включающие в себя взрыв водорода, разрыв коммуникаций, эффекты кавитации и даже диверсионный акт противоречат объективным данным.
2. Чрезвычайно низкий уровень разработок по обоснованию нейтронно-физических процессов, происходящих в активной зоне реакторов РБМК.
3. Передача главному конструктору неверных методик расчета нейтронно-физических процессов.
4. Из-за ошибочно выбранных разработчиками РБМК параметров активной зоны он представлял собой динамически неустойчивую систему.
5. Причины катастрофы скрыты не в программе
как таковой, а в незнании разработчиками программы особенностей поведения реактора в предстоящем режиме работы.
Главный вывод, сделанный комиссией: катастрофа и ее последствия обусловлены не действиями обслуживающего персонала, а непониманием, прежде всего со стороны научного руководителя, влияния паросодержания на реактивность активной зоны РБМК.
И в заключение статьи.
1.Сложившееся развитие ядерной тематики позволяет констатировать, что причины катастрофы на Чернобыльской АЭС имеют глубокие корни в ядерной энергетике и включают в свой состав конструкторские, эксплуатационные и организационно-экономические составляющие. Исходя из этого, совершенствуя ядерную энергетику как сложную организационно-техническую систему, необходимо опираться на ее основные свойства, формирующие в целом качество ядерной энергетики.
2. Исследование причин взрыва реактора позволило разработать меры для предупреждения повторения подобных катастроф в будущем. В частности, установлен предел минимального запаса реактивности в 30 стержней, установлены дополнительные поглотители, нейтронно-физические характеристики реактора улучшены за счет обогащения топлива от 2 до 2,4 процента и др. Внедрение разработанных мер практически исключает возможность аварий такого типа.
Примечания:
1 Монография «Москва - Чернобылю»,- М.: 1998, с.5.
2 А.К. Микеев. Ст. «Противопожарная служба в экстремальных условиях Чернобыля». Монография «МВД: Подвиг в Чернобыле», - М.: 1997.
3 Н.И. Рыжков. Перестройка: история предательств, -М.: 1992.
4 А.А. Ядрихинский. Ядерная безопасность реакторов. - Киев, 1985.
Монография. «Чернобыль: Катастрофа. Подвиг. Уроки и выводы». - М.: 1996, с.677.
6 А.Н. Доллежаль. Ст. «Ни одна авария не должна остаться без внимания». Монография «Чернобыль: Катастрофа. Подвиг. Уроки и выводы». - М.: 1996, с.157.
7 Монография «Чернобыльская катастрофа», - Киев, 1995, с.143.
