Для того, чтобы понять предпосылки такого эпохального по своим последствиям события, как авария на Чернобыльской атомной электростанции 26 апреля 1986 г., необходимо хотя бы бегло осмотреть события и процессы, которые происходили в атомной науке на начальном этапе возникновения атомной энергетики в СССР.
О создании атомного оружия в СССР, строительстве первенца атомной промышленности — химического комбината «Маяк» и уральского «Атомграда» Челябинск-40, как и о людях, которые реализовывали советский атомный проект – опубликовано множество трудов мемуарного и научного характера, как собственно и проблемах, касающиеся, в том числе Чернобыльской катастрофы.
Когда на Южном Урале в Челябинске-40 в 1957 году произошла радиационная авария, поставившая перед наукой целый ряд совершенно новых задач, подступы к радиоэкологии — науке о взаимодействии природы и атомной энергии, уже были.
Еще в начале 50-х годов прошлого века в стране начались широкие экспериментальные исследования по изучению закономерностей миграции радионуклидов в природных средах и действия ионизирующего излучения на растения и животных. Радиоэкология развивалась на начальном этапе по двум направлениям: исследования в области радиационной генетики и биологии, которые проводил Тимофеев-Ресовский и исследования, осуществляемые биофизической лабораторией Московской сельскохозяйственной академии им. Тимирязева — первой сельскохозяйственной лабораторией радиологического направления в стране.
Аналогичные исследования проводились также учреждениями Министерства здравоохранения, Академии наук, Главного управления по гидрометеорологии. После аварии 1957 г., в мае 1958 г., в Челябинске-40 была создана Опытная научно-поисковая станция для изучения последствий аварии и выработке научно обоснованных рекомендаций.
Учитывая 25-летний опыт изучения последствий аварии 1957 г., в частности, миграцию радиоактивных веществ на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа, коллективом станции был подготовлен и опубликован отчет, который имел большое научное и практическое значение. Он мог бы стать необходимым пособием для организаторов ликвидации последствий Чернобыльской аварии.
Но, выпущенный крайне ограниченным количеством экземпляров, документ так и не стал эффективным пособием для них. Как отмечалось в 1988г. на Всесоюзной научной конференции по вопросам радиационных проблем Чернобыльской аварии, отсутствие информации об уральской аварии не позволило предотвратить неверные исследования, обусловило низкую эффективность методов дезактивации и радиационной защиты населения. Начальник Опытной научно-исследовательской станции Г.Н. Романов рассказывал:
«Научные исследования активно велись коллективом станции задолго до Чернобыльской аварии. Почти все советские радио-экологи прошли практику на этой станции. Прежде всего, изучалось поведение радионуклидов в окружающей среде, стронция-90, цезия, трития, углерода-14 и др. Работниками станции был выполнен большой цикл научных работ по определению устойчивости сельского хозяйства в условиях ядерной войны.
Сотрудники станции немало сделали для изучения и ликвидации Чернобыльской аварии. На базе Опытной станции была создана комплексная радиоэкологическая экспедиция, которая начала свою работу в июле 1986 г. на территориях Украины и Беларуси, подвергшихся радиоактивному загрязнению.
И уже к концу 1986 г. она подготовили ряд практических рекомендаций. В частности, было подготовлено более 85 документов по оценке радиационной и радиоэкологической ситуации в 30-километровой зоне, испытанию методов и средств дезактивации, уменьшению влияния последствий аварии на народное хозяйство и окружающую среду».
В изучении проблем атомной энергетики значительное место занимают вопросы, связанные с ядерными реакторами – их теория, конструирование, методы расчетов, технологий, надежности системы их защиты, разработка и функционирование реакторов различного типа.
Так, с начала 70-х годов объектом внимания ученых был реактор РБМК. Разрабатывались различные аспекты его функционирования, в частности системы контроля за распределением и регулированием электроэнергии, повышением эффективности использования урана, анализировались особенности и опыт эксплуатации атомных электростанций с реакторами РБМК-1000, перспективы расширения его использования в атомной энергетике.
При этом, о недостатках отдельных систем РБМК было известно задолго до аварии на ЧАЭС. В частности, расчётные исследования динамики управления РБМК, выполненные на стадии их проектирования, а также результаты многолетней эксплуатации реакторов этой серии, позволили к началу 1986 г. сделать вывод, что традиционный автоматический регулятор не обеспечивает необходимый уровень автоматизации процесса управления современными энергетическими реакторами с характерной нестабильностью энерговыделения. Но этот вывод не успел повлиять на ситуацию с РБМК на ЧАЭС, тогда как за рубежом к таким доводам отнеслись более внимательно.
Международная практика и культура безопасности
В 1979 г. после аварии на американской АЭС Три Майл Айленд большинство стран, эксплуатирующих АЭС, существенно повысили культуру обращения с атомными реакторами. Были оптимизированы некоторые их функциональные особенности, что повысило безопасность не только в ядерной промышленности, но и во многих других опасных производствах.
В конце 1986 г. академик Валерий Легасов обратил внимание руководства страны на создание в США в рамках Американского ядерного общества «Института эксплуатации атомных электростанций» с постоянным штатом 50-60 человек. Главным образом это были высококвалифицированные и опытные кадры, бывшие инженеры-операторы, которых при необходимости привлекали к решению задач по совершенствованию эксплуатации АЭС, наравне с профессорами и инженерами, из числа Американского ядерного общества.
Авторитет Института был очень высок благодаря его независимости, высокой кадровой компетентности, конкретности рекомендаций и, главное, наличию полной информации по дефектам эксплуатации всех западных АЭС и мерах по их ликвидации. Однако, в СССР подобная независимая структура так и не была создана.
Проблемы безопасности были в доаварийные годы предметом внимания большинства международных организаций, в т.ч. они отображались и в материалах МАГАТЕ. Работали над этой проблемой и в национальных академиях наук союзных республик СССР. Еще задолго до аварии на ЧАЭС большая научная и проектная работа была направлена на предвидение и предупреждение аварийных ситуаций на АЭС.
При этом возникали ситуации, когда осуществлялось противодействие решениям по размещению объектов атомной энергетики на тех или иных территориях. В частности, ученые Украины не были послушным орудием политической системы. Мало того, интенсивное насаждение АЭС в Украине вызвало тревогу всего общества.
В Академии наук эти планы обусловили научный аргументированный протест. Летом 1980 гг. Совету Министров УССР было передано письмо президента АН УССР Академика Б.Е.Патона о нецелесообразности возведения ЧАЭС-2, а через год на заседании Президиума Совета министров УССР был заслушан его доклад «О возможных эколого-экономических последствиях размещения, строительства и эксплуатации в Украинской ССР атомных энергообъектов».
Несмотря на негативную реакцию союзных властных структур на поданную Академией наук УССР докладную записку, усилия ученых были не напрасны. Практическим их результатом, стало прекращение сооружения Одесской АТЭЦ, а впоследствии — Крымской АЭС. Результатом усилий АН УССР стал отказ утвердить план размещения площадок под строительство Харьковской АТЭЦ и АЭС в Донецкой области, на побережье Азовского моря, ряде других планируемых объектах атомной энергетики в Украине. Усилиями Академика Б.Е.Патона и его коллег было остановлено увеличение количества энергоблоков на Хмельницкой, Ровенской и Южно-Украинской атомных станциях.
Причины аварии на 4-м энергоблоке ЧАЭС
Интересно, что до аварии сама Чернобыльская АЭС, строительство которой началось еще в 1970 году, не слишком привлекала внимание ученых. Новый всплеск внимания к ЧАЭС наблюдался только в 1984 году, когда появился ряд публикаций, посвященных организации бетонных работ на ее строительстве, схеме механизации работ при строительстве главного корпуса второй очереди, организации и проведению монтажных работ на четвёртом энергоблоке, а также использованию сборно-монтажных конструкций при строительстве второй очереди ЧАЭС.
С 1985 года началось поэтапное подведение определенных итогов эксплуатации ЧАЭС. О том, что ЧАЭС эксплуатировалась с определенными недостатками, специалисты знали. Идеи совершенствования атомных энергетических реакторов выражались не только в теоретических трудах ученых, но и подтверждались на практике. Так, о необходимости создания надежной, устойчивой и мобильной системы очистки газов АЭС, чего требовала охрана окружающей среды, высказались непосредственно инженеры ЧАЭС. Благодаря их усилиям при возведении второй очереди ЧАЭС, были выявлены и ликвидированы ряд существенных недостатков первоначального проекта.
В связи с бурным развитием атомной энергетики, как отрасли хозяйственного комплекса страны, последовали всевозможные экспертные высказывания возможных последствий атомного бума. В связи с распространением ядерного оружия и возможным его использованием особое внимание к последствиям радиационных облучений стали придавать военные медики. Работало в этом направлении и МАГАТЕ. Продолжали привлекать внимание исследователей также и проблемы поведения радиоактивных продуктов в живой природе и их влияния на нее.
Развитие ядерной энергетики стимулировало, в частности, активизацию работ в области контроля над радиоактивным загрязнением среды в районах размещения ядерных энергетических установок. Поскольку к началу 80-х предполагалось, что в ближайшие годы удельный вес ядерной энергетики в общем энергетическом балансе должен резко увеличиться, то, как следствие, должны были вырасти мощности отдельных АЭС, а их размещение приближено к крупным населенным пунктам. Это давало рост важности любой информации об уровнях загрязнения. Специалисты, работавшие в атомной энергетике, понимали всю сложность отрасли и осознавали ответственности за ее безопасность. Не удивительно, что в нормативных «Правилах технической эксплуатации АЭС» тех лет, приводились такие даже такие толкования:
«…Атомная энергетика развивается очень быстро, быстрее, чем успевает систематизироваться и обобщаться в полной мере опыт эксплуатации оборудования и систем реакторных установок. Возможно возникновение аварийных ситуаций, не предусмотренных ни проектом, ни технологическим регламентом, ни местными инструкциями. Для таких случаев нет заранее обоснованных и проверенных вариантов последовательности действий и операций, обеспечивающих безопасность энергоблоков. В таких ситуациях наиболее разумным решением, возможно и связанным с некоторыми экономическими потерями, является перевод реактора в глубокое предкритическое состояние, т.е. отключение. После этого можно спокойно, с привлечением необходимых специалистов, проанализировать аварийную ситуацию, выявить ее причины и разработать действия, позволяющие предотвратить в будущем подобную ситуацию, при этом сделав соответствующие изменения в инструкциях»…
- Однако никакими инструкциями невозможно было предусмотреть ситуацию, которая сложилась на Чернобыльской АЭС, тем более, что на технические проблемы накладывались проблемы общественно-политического характера.
Послевоенный период общественного развития страны характеризовался процессами как позитивного, так и негативного характера. Бурное развитие ядерной физики, достижения которой использовались, как в военных, так и в мирных целях, в частности в развитии атомной энергетики, как в бывшем СССР, так и во всем мире, было одним из тех направлений, которое получило далеко неоднозначную оценку.
Конечно, в последнее время отношение к этой отрасли научно-технического прогресса и результатам ее воплощения в хозяйственную жизнь претерпело кардинальные изменения и стало крайне негативным. Но был период в истории советского государства, когда ее пропагандистской машиной среди широких слоев населения насаждалось чувство уверенности в абсолютной исключительности тех достижений.
Предметом гордости, в частности, стало введение в эксплуатацию в 1954 году Обнинской атомной электростанции, которая была первой в мире опытной промышленной АЭС мощностью 5 тыс. кВт. Лишь через два года, в 1956 была введена в эксплуатацию первая АЭС в Великобритании, и еще через год — в США.
В ходе строительства Чернобыльской АЭС, начатого в 1970 году, был использован реактор конструкции РБМК – реактор большой мощности канальный. Разработчики этого реактора высоко оценивали положительные моменты своего детища. Они, в частности, отмечали, что канальные реакторы имеют существенные преимущества перед корпусными реакторами (ВВЭР). Вместе с этим авторы РБМК отмечали, что ураново-графитовые реакторы имеют определенные недостатки, в частности, они материалоёмкие и трудоемкие при строительстве и монтаже.
Для них нужен больший объем главного корпуса. Но при этом, среди недостатков даже не упоминаются вопросы их надежности и уровня безопасности. Вообще отношение к вопросам безопасности РБМК-1000 отмечалось в то время откровенным легкомыслием: «реакторы не взрываются», «реактор РБМК – это самовар», «АЭС с РБМК можно установить в центре любого города» — вот не самые смелые оценки энергетического гиганта.
И это при том, что существовали и другие профессиональные точки зрения относительно функционирования этого реактора. О возможности аварии на РБМК, а значит и на реакторе 4-го энергоблока ЧАЭС, из-за недостатков конструкции предостерегал еще в 1975 году советский физик Иван Жежерун — бывший сотрудник Института атомной энергии им. Курчатова. Увы, но за подобное видение «достижений советской науки» его просто вытеснили из коллектива, объявив психически неадекватным человеком.
Тем не менее, несмотря на узковедомственный подход, отсутствие критики и определенное безразличие к ней государственных структур, среди специалистов атомной отрасли, иногда кулуарно, но все же шло профессиональное осмысления проблем безопасности использования мирного атома.
Но свои аргументированные доводы, в частности, относительно небезопасности использования РБМК лишь немногие специалисты направляли в высшие руководящие инстанции атомной отрасли. Инспектор госатомэнергонадзора А. Ядрихинский — один из немногих, кто смог собрать весь комплекс подтверждающих фактов и составить аргументированный труд об опасных моментах, которые могут возникнуть в ходе эксплуатации РБМК-1000 из-за их конструктивных и технологических особенностей.
Основной тезис его документа — «…в проектных документах и официальных отчетах Научного руководителя и главного конструктора РБМК отсутствует достаточно ясное практическое обоснование состояния ядерной безопасности реакторов РБМК». Однако внимание на этот документ обратили только после аварии на Чернобыльской атомной электростанции.