«Росатом» признаёт реальность аварии с расплавом реактора ВВЭР-1000

1024px-BalNPP_hist2 Монтаж корпуса реактора ВВЭР-1000 на Балаковской АЭС. Credit: Архив Балаковской АЭС, компьютерная обработка – Александр Ситенький.

Накануне 32-й годовщины начала Чернобыльской катастрофы входящее в госкорпорацию «Росатом» АО «Росэнерноатом» в ходе общественных обсуждений опубликовало трёхтомный документ под названием «Предварительные материалы оценки воздействия на окружающую среду эксплуатации энергоблока №1 Ростовской АЭС в 18-месячном топливном цикле на мощности реакторной установки 104% от номинальной» (далее – ОВОС).

Две «удобные» аварии

В книге 3 имеется Раздел 7.7 «Описание возможных аварийных внештатных ситуаций». Там рассмотрены два «исходных события» для начала развития тяжёлой запроектной аварии. Это – «разрыв трубопровода максимального диаметра Ду 850 с одновременным отказом отсечной арматуры Ду 400 в вентсистеме гермообъема» и «авария с потерей всех источников энергоснабжения на 24 часа».

Первое «исходное событие», по мнению авторов ОВОС, не приводит к существенным последствиям, поскольку постулируется срабатывание штатных систем безопасности.

«Как следует из результатов расчетов, последствия в начальной фазе вышепредставленной запроектной аварии практически не превосходят результатов оценки доз после максимальной проектной аварии, т.к. в данном сценарии реализация выброса происходит через венттрубу, высота которой обеспечивает существенно лучшие условия рассеяния примеси в атмосфере», – сообщают авторы ОВОС.

Авария с потерей всех источников энергоснабжения на 24 часа тоже не так страшна, если удастся запустить резервные дизель-генераторы: «Обесточивание рассматривается как потеря всех источников переменного тока, что приводит к срабатыванию аварийной защиты, отключению турбогенераторов, главных циркуляционных насосов, насосов подпитки первого контура, питательных насосов. Происходит переход на аварийное электроснабжение от дизель-генераторов». «Охлаждение первого контура обеспечивается первоначально выбегом главных циркуляционных насосов, а затем естественной циркуляцией. Запуск дизель-генераторов определяет подачу аварийной питательной воды в парогенераторы и отвод тепла от первого контура», – сообщается в ОВОС. Последствия такой аварии тоже не катастрофичны.

Обычно официальные документы АО «Концерн Росэнергоатом» ограничиваются описанием последствий этих двух «удобных» аварий.

Отказ дизель-генераторов может привести к катастрофе…

В этот раз в доступный для общественности документ попал сценарий более тяжёлой аварии, которая может начаться на любом энергоблоке с ВВЭР-1000 при наложении двух событий: потери внешних источников электроснабжения и отказа резервных дизель-генераторов.

Примерно так и начиналась катастрофа на АЭС «Фукусима-1» — из-за землетрясения и цунами были разрушены линии электропередач, а резервные генераторы оказались смыты волной.

VVER-1000 Через пять с половиной часов после начала тяжёлой аварии на АЭС с ВВЭР-1000 будет проплавлено днище корпуса реактора. Credit: ОВОС

Причины потери внешнего электроснабжения могут быть разные: ремонт и неисправность ЛЭП или отключение из-за погодных условий воздушных линий электропередач, что, к примеру, случилось на Кольской АЭС 2 февраля 1993.

Приведём полностью описание начала аварии из ОВОС Ростовской АЭС:

«В случае полного обесточивания с отказом дизель-генераторов возникает более серьёзная авария, при которой отсутствуют, как подача аварийной питательной воды в парогенераторы, так и подача воды от насосов САОЗ [системы аварийного охлаждения активной зоны реактора] в первый контур. Режим проходит при высоком давлении первого контура и при периодическом срабатывании предохранительных клапанов компенсатора давления. Происходит потеря теплоносителя первого контура через предохранительные клапаны КД [компенсатора давления], что приводит к оголению активной зоны и её разогреву с последующим повреждением.

По мере осушения активной зоны происходит разогрев твэл [тепловыделяющих элементов] и разгерметизации их оболочек. Как показали расчеты аварии с обесточиванием АЭС, разгерметизация оболочек твэл начинается через 10000 секунд [примерно два часа и четыре минуты] после начала аварии. Момент разгерметизации твэл зависит от положения твэл в реакторе (радиальной зоны).

После разгерметизации оболочек твэл продолжается разогрев топлива и начинается разрушение активной зоны. После обрушения отдельных частей активной зоны и падения обломков на нижнюю опорную плиту начинается её разогрев и проплавление. Проплавление днища реактора и образование отверстия в днище корпуса реактора происходит через пять с половиной часов и сопровождается падением давления в первом контуре и срабатыванием гидроаккумуляторов. Через образующееся в днище корпуса реактора отверстие обломки материалов активной зоны выпадают в подреакторную шахту, начинается проплавление бетонного дна шахты».

proplav В случае тяжёлой аварии на АЭС с ВВЭР-1000 кориум может проплавить бетонное дно шахты. Credit: Рисунок автора на основе данных ОВОС.

Паровой взрыв возможен …

Итак, при наложении двух отказов (отсутствие внешнего энергоснабжения и неработоспособность резервных дизель-генераторов) на АЭС с ВВЭР-1000 примерно через два часа после начала аварии начнёт плавиться активная зона реактора, а через пять с половиной часов будет проплавлено днище корпуса реактора. Далее расплав, включающий ядерное топливо, металл реактора, бетон шахты корпуса энергоблока (т. н. кориум) при температуре в несколько тысяч градусов начнёт проплавлять грунт, на котором расположен энергоблок. Потом этот расплав, имеющий температуру вулканической магмы, достигнет водоносного горизонта. И Ростовская, и Балаковская, и Калининская АЭС расположены близ водоёмов, там встречаются обводнённые грунты. Конечно, может случиться, что кориум остынет, не достигнув воды. Но при наихудшем сценарии контакт кориума с водой может привести к «паровому взрыву», который разнесёт радиоактивность на сотни километров. Про это в ОВОС не написано, но именно так может развиваться авария — на пути кориума нет ничего, что могло бы его остановить…

Очевидно, этот сценарий может реализоваться не только на Ростовской АЭС, но и на любой АЭС России и мира с устаревшим реактором ВВЭР-1000. Такие реакторы установлены в России на Ростовской, Нововоронежской, Калининской и Балаковской АЭС, а также на АЭС Украины, Чехии, Болгарии, Китая и Индии. Данный проект был разработан в Советском Союзе в 1970-х годах, задолго до трагедий Чернобыля и Фукусимы. Обычно представители атомной индустрии отрицают возможность тяжёлой радиационной аварии на такого типа реакторах, но независимые эксперты, например, авторы австрийского исследования FlexRISK, уверены, что при подобных авариях в окружающую среду может попасть более 50 петабеккерель цезия-137, что составляет примерно 20% от имеющегося в реакторе радиоактивного цезия.

flex1 Фрагмент карты возможного загрязнения почвы цезием-137 при тяжёлой запроектной аварии на Ростовской АЭС. Credit: flexrisk.boku.ac.at

Новый Чернобыль неприемлем!

Авторы ОВОС считают: «В настоящее время ещё не выработаны обобщающие социально-экономические критерии, позволяющие количественно оценить вред и пользу для общества при развитии той или иной технологии с учетом не только выгоды от её внедрения, но и вреда, который может быть нанесён здоровью человека и объектам окружающей природной среды».

К сожалению, на 100% нельзя исключить катастрофический сценарий и масштабную радиационную катастрофу на АЭС любого типа. Старые АЭС с ВВЭР-1000 не имеют современных элементов безопасности, в частности, у них отсутствует ловушка расплава активной зоны. Именно поэтому авария с потерей всех источников энергоснабжения на таких АЭС может привести через 6 часов к паровому взрыву и катастрофе, сравнимой по последствиям с Чернобылем и Фукусимой.

Очевидно, что «вред для общества» от подобных катастроф значительно превышает «пользу» атомной энергетики. Но выгоду от эксплуатации старых и опасных реакторов получают владельцы АЭС, а возможный вред от радиационных катастроф ложится на всё общество. Наверное, из-за этого опасные энергоблоки пока ещё продолжают работу, из-за этого атомщики эксплуатируют реакторы на мощности, превышающей проектную, что ведёт к повышению вероятности аварий и катастроф.

Андрей Ожаровский

idc.moscow@gmail.com