Что же все-таки горело?

Что же все-таки горело?

Многие, если не все, инженерно-технические решения при ликвидации последствий аварии на ЧАЭС в 1986 г. были приняты в условиях недостатка или отсутствия необходимых достоверных данных о состоянии энергоблока на тот момент. При отсутствии опыта реагирования на аварии такого характера и масштаба Правительственная комиссия брала на себя ответственность за принятие вынужденных волевых решений, обоснованных обсуждением внутри комиссии. Но насколько они выглядят оправданными, целесообразными и эффективными через двадцать лет?

Из стремления предупредить возможное ухудшение ситуации решения, принятые в первые дни после аварии, были направлены, во-первых, на прекращение гипотетических физических и химических процессов, которые, как тогда предполагалось, происходили в активной зоне реактора, и, во-вторых, на исключение распространения радионуклидов за пределы энергоблока и промплощадки АЭС. Между тем, решения первой группы задач противоречили решениям второй. Это означает, что их одновременная реализация не могла быть целесообразной и эффективной: с первого дня реализации решений, направленных на прекращение гипотетических процессов в шахте реактора, было зафиксировано (об этом писали и В.А. Легасов, и В.М. Федуленко, и другие), что заброска грузов с вертолетов приводит к подъему радиоактивной пыли и ее повторному осаждению на только что отдезактивированных участках.

Но были ли при этом достигнуты поставленные цели? Исследования, проведенные в шахте реактора, центральном зале, подаппаратном помещении установили, что шахта реактора пуста — там, где была активная зона, нет ни графитовой кладки, ни труб топливных каналов, ни топлива, ничего, что представляло собственно реактор. Металлоконструкция ("ОР"), на которой была выложена графитовая кладка реактора, опустилась почти на 4 м. На ее тепловой защите вместо активной зоны стоят фрагменты железобетонных конструкций стен центрального зала внушительных размеров (~ 5x10 м). Знаменательно, что краска фрагментов железобетонных конструкций, оказавшихся в шахте реактора, цела, не обгорелая, не закопченная, как и краска стальной облицовки тепловой защиты помещений барабанов-сепараторов и металлоконструкции схемы "Е", которая перекрыла собой шахту реактора сверху.

В.М. Федуленко пишет, что вечером 27 апреля (в Припяти в номере К.К. Полушкина) он увидел на видеосъемке ребят из НИКИЭТ4 раскаленный графит кладки реактора, хотя схема "Е" еще держится в горизонтальном положении. (Конечно, увидеть эту съемку 27-го вечером не мог никто, так как первая видеосъемка была сделана только 28 апреля — оператор НИКИЭТ В.В. Вощев приехал в Припять вечером 27-го, а снимал 28-го. Это можно проверить по командировочным документам, по записям оперативного журнала НИКИЭТ, наконец, можно спросить В.В. Вощева и К.К. Полушкина). 27 апреля В.М. Федуленко (как и многие другие) мог видеть сделанные 26 апреля фотографии валяющихся на промплощадке графитовых блоков, труб технологических каналов с кусками твэлов.

Как отмечал В.А. Легасов (не всегда же он был не прав), "в первом же полете было видно, что реактор полностью разрушен. Верхняя плита, так называемая "Елена", герметизирующая реакторный отсек, находилась почти в строго вертикальном положении". А это, в свою очередь, означает, что никаких последующих возможностей проскочить железобетонным плитам в шахту реактора не было. И раз они оказались в шахте реактора, пока она секунды была раскрыта, и краска на них не облупилась, значит, что уже через несколько секунд в шахте реактора не было температуры, при которой краска может облупиться! Кстати, все видеосъемки целы, и их можно посмотреть еще раз. Я смотрел эти кадры, наверное, тысячу раз и с удовольствием посмотрю еще. Когда мы осваивали центральный зал и ежедневно смотрели кадры НИКИЭТ, вдруг стало ясно, что место яркого свечения, может быть, очага горения чего-то, расположено вовсе не в шахте реактора, а метрах в 10 на северо-восток от нее. Причем на вечерней съемке 28 апреля никакого яркого пятна в центральном зале уже не было.

Предположение о том, что в шахте реактора происходило плавление активной зоны, было поддержано Е.И. Игнатенко, который утверждал, что видимая с вертолета часть схемы "Е" раскалена до красного каления, и, как писал В.А. Легасов, "ясно было, что горит графит", так как "из жерла реактора постоянно истекал белый в несколько сот метров высотой столб продуктов горения, видимо, графита", "потому что графит горит, равномерно выделяя белесые продукты химической реакции — сумму оксидов углерода, а цвет, который отражался в небе, это была температура раскаленного графита". Это были удивительные гипотезы, так как все оксиды углерода являются бесцветными газами, а поднимающийся из разрушенного реактора белесый столб было бы более естественно идентифицировать как водяной пар теплоносителя: контур циркуляции теплоносителя разорван, а вода в контуре имела температуру более 280 °C (при давлении примерно 70 атм.).

Тем не менее, сразу же, летом 1986 г., были проведены опыты по проверке возможности горения графита активной зоны. В Отделе радиационного материаловедения ИАЭ[3] Федором Федоровичем Жердевым куски ядерного графита раскалялись в муфельной печи, действительно, до красного каления, однако при извлечении их из печи на воздух они мгновенно чернели, никакого горения не происходило. В НИКИЭТ[4] Владимиром Никитичем Смолиным была проведена серия экспериментов, зафиксированных видеосъемкой. В одном из них графитовые блоки были уложены на березовые дрова в укутанной (для теплоизоляции графита) асбестом двухсотлитровой бочке без дна (для доступа окислителя). Разожженные дрова раскалили графитовые блоки до красного каления. Видеокамера часами фиксировала изменения размеров раскаленного графита в бочке. Никакого пламени не наблюдалось, но постепенное "таяние" или абляция графита происходила: по прошествии часов стали заметны небольшие изменения формы графитовых блоков, однако при извлечении раскаленного графитового блока на открытый воздух свечение мгновенно прекращалось, несмотря на неограниченный доступ окислителя к графиту.

Этот и другие эксперименты показали, что при сильном нагреве происходит унос массы графита. Но даже при избытке окислителя на воздухе, при начальной высокой температуре, пламенного горения графита не происходит, реакция не является самоподдерживающейся. При разгерметизации активной зоны графит оказался в аналогичных экспериментам условиях: теплоизоляции нет, подвода энергии нет, хотя воздуха вокруг в избытке. Ни одного наблюдения горения выброшенного на промплощадку графита ночью 26 апреля 1986 г. не было зафиксировано.

Таким образом, не было никаких экспериментальных оснований допускать, что необходимым для плавления металлоконструкций реакторной установки источником тепловыделения в шахте реактора было горение графитовой кладки. Тем более, что, как было зафиксировано фото- и видеосъемкой, потоки расплава застывали вертикальными струями, не успевая растечься по полу, что означало быстротечность и кратковременность процессов растекания и остывания расплава (можно даже определить, с какими скоростями это происходило). Обследование мест плавления металлоконструкций схем "ОР", "С", "С-4", трубопроводов нижних водяных коммуникаций установило, что от места плавления до места, где краска цела, расстояние измеряется сантиметрами, а оплавленные края свидетельствуют о направлении высокотемпературных струй. То есть в буквальном смысле слова стало очевидно (и это зафиксировано), что процессы образования, растекания и остывания расплава были быстротечными и кратковременными.