Особенности объекта "Укрытие" определяются его потенциальной
опасностью, значительно большей, чем это допускается нормами и
правилами для объектов, содержащих ядерные и радиоактивные материалы.
Ситуация усложняется еще и тем, что оценка безопасности какого-либо
объекта атомной энергетики и промышленности опирается, как правило, на
практический опыт эксплуатации такого или аналогичного объекта.
"Укрытие" же не имеет подобных аналогов, а опыт его технического
обслуживания составляет всего 21 год.
Начиная с 1986 года и по
сегодняшний день исследовано не более 60 процентов помещений объекта
«Укрытие» (блока «Б»). Остальные помещения недоступны либо вследствие
высоких радиационных полей, либо из-за непроницаемых преград, возникших
при взрыве, повлекшем разрушение конструкций и возникновение
лавообразных топливосодержащих материалов, а также при закачивании
бетона в период непосредственного строительства «Укрытия». Таким
образом, значительная часть объекта остается неисследованной зоной, что
является одним из наиболее серьезных современных рисков.
Потенциальная опасность объекта "Укрытие" для окружающей среды и человека определяется следующими факторами:
• Наличием ядерных материалов
в количестве около 185 тонн, относительно которых отсутствуют средства
активного влияния на их критичность, и отсутствием надежных физических
барьеров на пути распространения радиоактивности в окружающую среду.
На
сегодняшний день можно считать установленным, что внутри объекта
“Укрытие” осталось около 95% топлива, которое было в реакторе на момент
аварии. Его полная активность составляет около 16 млн. Кюри. Облученное
ядерное топливо внутри «Укрытия» находится в виде следующих модификаций
топливосодержащих материалов (ТСМ): фрагменты активной зоны,
мелкодиспергированное топливо (пыль), горячие топливные частицы,
застывшие лавообразные топливосодержащие материалы (ЛТСМ), вторичные
урановые минералы, образовавшиеся из растворов ТСМ в виде
кристаллических новообразований, растворенные формы урана, плутония,
америция.
Результаты измерений параметров ТСМ показывают, что
инцидентов, связанных с изменением размножающих свойств ТСМ, системами
контроля не зафиксировано. Значения мощности экспозиционной дозы
гамма-излучения в местах скопления ТСМ (в сравнении с 1994 годом) имеют
небольшую тенденцию к понижению и составляют в среднем около 3300
Рентген в час.
Деструктивные процессы, которые протекают в
топливосодержащих материалах, с каждым годом увеличивают их опасность.
Лавообразные ТСМ самопроизвольно разрушаются и содержащиеся в них
радионуклиды переходят из связанного состояния в подвижные частички
пыли, которые способны выйти за пределы "Укрытия" с воздушными
потоками. На сегодня количество радиоактивной пыли по консервативным
оценкам составляет около 4 тонн. Существует потенциальный риск выброса
радиоактивной пыли в окружающую среду во время вероятного обрушения
несущих конструкций, а также за счет водной миграции.
Основная
опасность аварийного облученного топлива (как и ЛТСМ) заключается в его
пылегенерирующей способности, которая находится в пределах 40
Бк/(см2•сут) по альфа-активности и 2400 Бк/(см2•сут) по
бета-излучателям. Пыль образуется на поверхности облученного топлива и
выносится вентиляционной системой за пределы «Укрытия».
На сегодня
количество радиоактивной пыли, по консервативным оценкам, составляет
около 4 тонн. Существует потенциальный риск выбросов радиоактивной пыли
в окружающую среду. На площадке возле объекта под слоем почвы, песка,
бетона находится значительное количество радиоактивных веществ, не
изолированных от гидрогеологической среды.
• Поступление воды в помещения объекта «Укрытие»
связано со многими негативными последствиями, способными
дестабилизировать достигнутый в настоящее время уровень ядерной,
радиационной и радиоэкологической безопасности объекта «Укрытие»: • неконтролируемый перенос радиоактивности; • возможное уменьшение подкритичности топливосодержащих масс; •
вымывание из ТСМ и перенос растворимых солей обогащенного урана с
возможным накоплением его в отдельных, неконтролируемых, помещениях; • разрушение ТСМ и образование дополнительного количества топливной пыли; • ускорение процесса разрушения строительных конструкций объекта «Укрытие». Кроме
этого, вода нарушает нормальную работу диагностических систем,
препятствует проведению исследований по повышению безопасности объекта,
влияет на электробезопасность помещений «Укрытия».
Вода вступает в
химическое взаимодействие с материалами засыпки, конструктивными и
топливосодержащими материалами, разрушает их, растворяет и
транспортирует долгоживущие радионуклиды и делящиеся элементы. В
результате этих процессов образуются высокоактивные щелочно-карбонатные
растворы, так называемые «блочные» воды. По данным исследований в
2002-2003 гг. отмечено увеличение концентрации радионуклидов (за
исключением Cs137) и делящихся элементов в "блочных" водах,
обусловленное процессом деструкции лавообразных ТСМ с последующим
выщелачиванием из них радионуклидов. Эти процессы приводят к увеличению
миграции радионуклидов по помещениям "ОУ". Наибольшую опасность
представляет неконтролируемые перетоки "блочных" вод в помещения 3-го
энергоблока. Высокоактивные «блочные» воды представляют реальную
экологическую угрозу для геологической среды в случаи их утечки из
объекта «Укрытие».
Источники поступления влаги внутрь объекта носят как природный, так и техногенный характер: •
атмосферные осадки, проникающие внутрь объекта через неплотности в
ограждающих конструкциях площадью около 100 кв.м. Ежегодное поступление
осадков оценивается приблизительно в 2200 м3 . • конденсат,
образующийся в летний период в количестве до 1650 м3 за счет разницы
температуры и влагосодержания атмосферного воздуха и воздуха помещений
на нижних отметках блока; • работа штатной системы пылеподавления,
при которой объем растворов, распыляемых в пространство под кровлей
центрального зала, составляет около 270 м3 в год. На площадке возле
объекта под слоем грунта, песка и бетона находится значительное
количество радиоактивных веществ, неизолированных от гидрогеологической
среды. Многолетние наблюдения за содержанием радионуклидов в
грунтовых водах локальной зоны объекта «Укрытие» показывают отсутствие
тенденции к распространению радионуклидов по линии тока подземных вод.
Ниже по потоку грунтовых вод от объекта «Укрытие» не обнаружено ни
урана, ни плутония, хотя они оба представлены в значительных
количествах в «блочных» водах.
• Строительные конструкции объекта не отвечают требованиям
нормативно-технической документации по безопасности относительно
механической стойкости, структурной целостности, конструктивной
надежности и имеют неопределенный срок эксплуатации. В результате
аварии 1986 года часть конструкций реакторного блока, деаэраторной
этажерки, машинного зала и других была разрушена. В западной зоне стена
имеет отклонение в западном направлении до 50 см., в некоторых местах
ее зафиксированы разломы. Такое состояние в случае землетрясения 4,3
балла за шкалой Рихтера может привести к падению части кровли
"саркофага". В южной зоне выше отметки 24,3 м каркас деаэраторной
этажерки, который удерживает значительное количество обломков и
строительных материалов, отклонился от вертикали примерно на 1,5 м.
И
хотя во время строительства саркофага это место было укреплено
металлическими опорами, расчеты показывают, что в случае землетрясения
существует риск их падения в сторону машзала, что повлечет выброс
радиоактивной пыли в окружающую среду через образовавшийся разлом.
Ученые подсчитали, что величина вероятного риска такого события за 1
год составляет 0,24, что значительно превышает нормативное значение,
рекомендованное МАГATЭ для объектов ядерной энергетики. В
результате высокого уровня влажности в помещениях "Укрытия"
железобетонные конструкции насыщенны водой, что приводит к их
постепенному разрушению. Металлоконструкции в значительной степени
повреждены коррозийными процессами. Деформационный процесс
продолжается. Анализ состояния строительных конструкций свидетельствует
о наличии критических зон, чувствительных даже при небольших
землетрясениях, торнадо и других природных явлениях, возможных в
условиях размещения промплощадки ЧАЭС.
• На сегодняшний день невозможно полностью обеспечить контроль состояния объекта,
в том числе – состояния ядерных и радиоактивных материалов из-за
ограниченного доступа в отдельные помещения, который осложняется
высокими уровнями радиации. В результате недостаточного обследования
объекта не сделано надежных количественных оценок разных видов
опасности. Объем контроля ядерных и радиационных параметров,
который осуществляется существующими системами контроля, нельзя
признать достаточным. В составе систем контроля "Укрытия" нет штатной
системы контроля строительных конструкций, отсутствуют системы пожарной
безопасности, а внутри "Укрытия" находится возле 2000 тонн возгораемых
материалов – графит, кабели, пластикат, деревянные конструкции. Износ
систем контроля состояния топливосодержащих материалов также достиг
критического уровня. Например, система "Финиш" работает уже с 1988
года, неоднократно проводились ремонтно-обновительные работы.
• Радиоактивные аэрозоли объекта "Укрытие" В
настоящее время объект «Укрытие» не оказывает заметного влияния на
общее радиоактивное загрязнение окружающей воздушной среды, которая в
основном определяется поверхностным загрязнением прилегающей территории
в результате аварии 1986 года. Сегодня из объекта «Укрытие»
выносятся как радиоактивные образования, появившиеся в момент аварии и
находящиеся внутри сооружения в виде пыли, так и формирующиеся в
процессе физико-химического разрушения ТСМ. Вынос радиоактивных аэрозолей происходит двумя основными путями – "неорганизованным" и "организованным". "Неорганизованный"
выброс аэрозолей осуществляется через щели сооружения, суммарная
площадь которых составляет в настоящее время около 100 кв.м.
"Организованный" выброс осуществляется системой естественной вентиляции
объекта «Укрытие» через вентиляционную шахту третьего блока ЧАЭС.
Максимальная оценка общего выброса из "Укрытия" в последние годы
составляет 1,1 % от допустимого предела.
С целью уменьшения
выноса радиоактивных аэрозолей в окружающую природную среду с конца
1989 года на объекте введена в эксплуатацию стационарная система
пылеподавления для нанесения различных химических составов на
поверхность «развала», что позволило примерно в 10 раз уменьшить
«неорганизованный» вынос активности из объекта «Укрытие». Система была
модернизирована в 2003 году, что позволило увеличить площадь покрытия
пылеподавляющими составами.
Концентрация радиоактивных аэрозолей в
приземном слое атмосферы на промплощадке объекта «Укрытие»
незначительна. Однако, как показали исследования концентрации
радиоактивных аэрозолей в приземном слое атмосферы, при проведении
земляных работ возможно значительное повышение активности.
Несмотря на прилагаемые усилия в течение всего периода эксплуатации ОУ состояние безопасности объекта со временем снижается: • происходит процесс постепенной деградации строительных конструкций; • требуют замены или существенной модернизации оборудование и системы, фактически выработавшие свой ресурс; •
под действием микроклиматических условий внутри ОУ продолжают
разрушаться ТСМ, что приводит к возрастанию количества радиоактивной
пыли; • существует вероятность обрушения отдельных строительных
конструкций, что может привести к значительному радиоактивному
загрязнению промплощадки ЧАЭС и прилегающей местности и облучению
персонала; • имеется вероятность загрязнения радиоактивными стоками с ОУ прилегающей территории, поверхностных и подземных вод; • существует потенциальная возможность возникновения самоподдерживающейся цепной реакции; •
продолжается негативное воздействие влаги и воды (обусловленное
попаданием атмосферных осадков, конденсацией воды и ее перемещением в
ОУ) на объект «Укрытие». http://new.chnpp.gov.ua
