11 марта 2011 года на Японию обрушилось землетрясение силой 9,0 баллов по шкале Рихтера, приведшее к разрушительному цунами. В одном из наиболее пострадавших регионов находилась атомная станция Фукусима Даичи, на которой, через 2 дня после землетрясения, произошел взрыв. Эту аварию назвали самой масштабной со времен взрыва на Чернобыльской АЭС в 1986 году.

В этом выпуске мы оглянемся назад и вспомним про 11-ть самых масштабных ядерных аварий и катастроф новейшей истории.

(Всего 11 фото)

1. Чернобыль, Украина (1986)

26 апреля 1986 года взорвался реактор Чернобыльской атомной станции в Украине, что привело к самому сильному радиационному загрязнению за всю историю. В атмосферу попало радиационное облако в 400 раз больше, чем при бомбардировке Хиросимы. Облако прошло над западной частью Советского Союза, а также затронуло Восточную, Северную и Западную Европу.
При взрыве реактора погибло пятьдесят человек, но количество людей, которые оказались на пути радиоактивного облака остается неизвестным. В докладе Всемирной атомной ассоциации (http://world-nuclear.org/info/chernobyl/inf07.html) говорится о более чем миллионе людей, которые могли подвергнуться воздействию радиации. Однако вряд ли когда-либо удастся установить весь масштаб катастрофы.
Фото: Laski Diffusion | Getty Images

2. Токаймура, Япония (1999)

До марта 2011 года самым серьезным инцидентом в истории Японии была авария на урановом объекте в Токаймуре 30 сентября 1999 года. Трое рабочих пытались смешать азотную кислоту и уран для получения для получения нитрат уранила. Однако, по незнанию, рабочие взяли в семь раз больше разрешенного количества урана, и реактор не удержал раствор от достижения критической массы.
Трое рабочих получили сильное гамма и нейтронное облучение, от чего, впоследствии, два из них скончались. Высокие дозы радиации также получили 70 других рабочих. После расследования инцидента, МАГАТЭ сообщило, что причиной инцидента послужили «человеческая ошибка и серьёзное пренебрежение принципами безопасности».
Фото: AP

3. Авария на АЭС Три-Майл-Айленд, штат Пенсильвания

28 марта 1979 года на АЭС Три-Майл-Айленд в Пенсильвании произошла крупнейшая в истории США авария. Система охлаждения не сработала, что вызвало частичное расплавление ядерных топливных элементов реактора, однако полного расплавления удалось избежать, и катастрофа не произошла. Однако, несмотря на благоприятный исход и тот факт, что минуло уже больше трех десятков лет, инцидент всё ещё остается в памяти тех, кто при нём присутствовал.

Последствия этого происшествия для американской атомной индустрии были колоссальными. Авария заставила многих американцев пересмотреть своё мнение насчёт использования атомной энергии, а строительство новых реакторов, которое постоянно увеличивалось с 1960-х годов, значительно замедлилось. Всего за 4 года было отменено более 50 планов строительства атомных станций, а с 1980 по 1998 отменили множество осуществляемых проектов.

4. Гояния, Бразилия (1987)

Один и самых страшных случаев радиационного заражения местности случился в городе Гояния в Бразилии. Институт радиотерапии переехал, оставив в старом помещении установку для радиотерапии, в которой всё ещё был хлорид цезия.

13 сентября 1987 года два мародёра нашли установку, вывезли её с территории больницы и продали на свалку. Владелец свалки пригласил родственников и друзей посмотреть на светящееся голубым светом вещество. Все они потом разошлись по городу и начали заражать радиацией своих друзей и родственников.

Общее число зараженных составило 245 человек, а четверо из них умерли. По словам Элианы Амарал из МАГАТЭ, эта трагедия имела все же позитивное последствие: «До инцидента в 1987 году никто не знал, что источники радиации необходимо отслеживать с момента их создания и то момента до утилизации, а также предупреждать любые контакты с гражданским населением. Этот случай содействовал появлению подобных соображений».

5. К-19, Атлантический океан (1961)

4 июля 1961 года советская подводная лодка К-19 находилась в северной части Атлантического океана, когда на ней заметили утечку реактора. Системы охлаждения реактора не было и, не имея других вариантов, члены команды заходили в отделение реактора и чинили утечку собственноручно, подвергая себя дозам радиации не совместимым с жизнью. Все восемь членов экипажа, которые чинили утечку реактора, умерли в течение 3 недель с момента аварии.

Радиационному заражению также подверглись- остальной экипаж, сама лодка и баллистические ракеты на ней. Когда К-19 встретилась с лодкой, принявшей их сигнал о бедствии, её отбуксировали на базу. Затем, во время ремонта, который длился 2 года, была заражена окружающая местность, а также получили облучение рабочие дока. В последующие несколько лет ещё 20 членов экипажа скончалось от лучевой болезни.

6. Кыштым, Россия (1957)

На химкомбинате «Маяк» около города Кыштым хранились ёмкости для радиоактивных отходов и в результате сбоя в охладительной системе, произошел взрыв, из-за которого около 500 км окружающей местности подверглись радиационному заражению.

Изначально, советское правительство не разглашало подробности происшествия, однако неделю спустя у них не осталось выбора. 10 тысяч человек были эвакуированы из местности, где уже начали проявляться симптомы лучевой болезни. Хотя СССР отказалось разглашать подробности, по подсчетам журнала Radiation and Environmental Biophysics от радиации погибло как минимум 200 человек. Советское правительство окончательно рассекретило всю информацию об аварии в 1990 году.

7. Уиндскейл, Англия (1957)

10 октября 1957 Уиндскейл стал местом самой страшной атомной аварии в истории Великобритании и самой страшной в мире до аварии на АЭС Три-Майл-Айленд 22 года спустя. Комплекс в Уиндскейле был построен для производства плутония, но когда США создали атомную бомбу на тритии, комплекс переоборудовали для производства трития для нужд Великобритании. Однако для этого требовалось, чтобы реактор работал при более высоких температурах, чем те, на которые он был рассчитан изначально. В результате случился пожар.

Сначала операторы не хотели тушить реактор водой из-за угрозы взрыва, но в итоге сдались и затопили его. Пожар был потушен, но огромное количество зараженной радиацией воды попало в окружающую среду. Исследования в 2007 году показали, что этот выброс привел к более чем 200 случаям заболевания раком у окрестных жителей.

Фото: George Freston | Hulton Archive | Getty Images

8. SL-1, штат Айдахо (1961)

Стационарный реактор малой мощности номер 1, или SL-1, находился в пустыне в 65 км от городка Айдахо-Фоллз, штат Айдахо. 3 января 1961 года реактор взорвался, убив 3 рабочих и вызвав расплавление топливных элементов. Причиной послужил неправильно вынутый стержень регулирования мощности реактора, но даже 2 года расследования не дали представления о действиях персонала до момента аварии.

Хотя реактор и выбросил в атмосферу радиоактивные материалы, их было немного и его удаленное местоположение позволило минимизировать урон, нанесенный населению. Всё же, этот инцидент известен тем, что это единственная авария реактора в истории США, унесшая жизни людей. Также инцидент привел к улучшению строения ядерных реакторов, и теперь один стержень регулирования мощности реактора не сможет нанести таких повреждений.
Фото: United States Department of Energy

9. North Star Bay, Гренландия (1968)

21 января 1968 года бомбардировщик ВВС США Б-52 совершал полёт в рамках операции «Хромовый купол» – операции времен Холодной войны, в которой американские бомбардировщики с ядерными зарядами находились всё время в воздухе, готовые нанести удар по целям в Советском Союзе. Совершавший боевой вылет бомбардировщик с четырьмя водородными бомбами загорелся. Ближайшую аварийную посадку можно было совершить на авиабазе Туле в Гренландии, но времени на посадку уже не было, и команда покинула горящий самолёт.

Когда бомбардировщик упал, ядерные боезаряды детонировали, что повлекло заражение местности. В мартовском номере журнала Time за 2009 год было сказано, что это одна из самых ужасных атомных катастроф всех времен. Инцидент повлёк немедленное закрытие программы «Хромовый купол» и разработку более стабильной взрывчатки.
Фото: U.S. Air Force

10. Ясловске-Бохунице, Чехословакия (1977)

Атомная станция в Бохунице была самой первой в Чехословакии. Реактор был экспериментальной разработкой для работы на уране, добываемом в Чехословакии. Не смотря на это, на первом в своём роде комплексе было множество аварий, и закрыть его должны были более 30 раз.

В 1976 году погибло двое рабочих, но самая ужасная авария произошла 22 февраля 1977 года, когда один из рабочих во время обычной смены топлива неверно вынул стержень регулирования мощности реактора. Эта простая ошибка вызвала масштабную утечку реактора и в результате, инцидент заработал 4 уровень по Международной шкале ядерных событий от 1 до 7.

Советское правительство скрыло инцидент, так что о жертвах ничего неизвестно. Однако в 1979 году правительство социалистической Чехословакии вывело из эксплуатации станцию. Ожидается, что она будет разобрана к 2033 году
Фото: www.chv-praha.cz

11. Юкка-Флэт, штат Невада (1970)

Юкка-Флэт находится в часе езды от Лас-Вегаса и является одной из площадок для ядерных испытаний в Неваде. 18 декабря 1970 года при детонации 10 килотонной атомной бомбы, закопанной на глубине в 275 метров под землёй, плита, удерживающая взрыв от поверхности, треснула, и в воздух поднялся столб радиоактивных осадков, в результате чего было облучено 86 человек, принимавших участие в испытаниях.

Кроме того, что радиационные осадки выпали в округе, их также отнесло на север Невады, в штаты Айдахо и Калифорнию, а также в восточные части штатов Орегон и Вашингтон. Также, похоже, что осадки отнесло в Атлантический океан, Канаду и Мексиканский залив. В 1974 году два специалиста, которые присутствовали при взрыве, умерли от лейкемии.

Фото: National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office

Шведские ученые пришли к выводу, что во время аварии на Чернобыльской АЭС произошел слабый ядерный взрыв. Специалисты проанализировали самый вероятный ход ядерных реакций в реакторе и смоделировали метеорологические условия распространения продуктов распада. рассказывает о статье исследователей, опубликованной в журнале Nuclear Technology.

Авария на Чернобыльской АЭС произошла 26 апреля 1986 года. Катастрофа поставила под угрозу развитие ядерной энергетики во всем мире. Вокруг станции была создана 30-километровая зона отчуждения. Радиоактивные осадки выпадали даже в Ленинградской области, а изотопы цезия обнаруживали в повышенных концентрациях в лишайнике и мясе оленей в арктических областях России.

Существуют различные версии причин катастрофы. Чаще всего указывают на неправильные действия персонала ЧАЭС, повлекшие за собой возгорание водорода и разрушение реактора. Однако некоторые ученые полагают, что произошел настоящий ядерный взрыв.

Кипящий ад

В атомном реакторе поддерживается цепная ядерная реакция. Ядро тяжелого атома, например, урана, сталкивается с нейтроном, становится нестабильным и распадается на два более мелких ядра - продукты распада. В процессе деления выделяется энергия и два-три быстрых свободных нейтрона, которые в свою очередь вызывают распад других ядер урана в ядерном топливе. Количество распадов, таким образом, увеличивается в геометрической прогрессии, однако цепная реакция внутри реактора находится под контролем, что предотвращает ядерный взрыв.

В тепловых ядерных реакторах быстрые нейтроны не годятся для возбуждения тяжелых атомов, поэтому их кинетическую энергию уменьшают с помощью замедлителя. Медленные нейтроны, именуемые тепловыми, с большей вероятностью вызывают распад атомов урана-235, используемого в качестве топлива. В таких случаях говорят о высоком сечении взаимодействия ядер урана с нейтронами. Сами тепловые нейтроны называются так, поскольку находятся в термодинамическом равновесии с окружающей средой.

Сердцем Чернобыльской АЭС был реактор РБМК-1000 (реактор большой мощности канальный мощностью 1000 мегаватт). По сути, это графитовый цилиндр с множеством отверстий (каналов). Графит выполняет роль замедлителя, а через технологические каналы загружается ядерное топливо в тепловыделяющих элементах (ТВЭЛах). ТВЭЛы сделаны из циркония, металла с очень маленьким сечением захвата нейтронов. Они пропускают нейтроны и тепло, которое нагревает теплоноситель, препятствуя утечке продуктов распада. ТВЭЛы могут объединяться в тепловыделяющие сборки (ТВС). Тепловыделяющие элементы характерны для гетерогенных ядерных реакторов, в которых замедлитель отделен от горючего.

РБМК - одноконтурный реактор. В качестве теплоносителя используется вода, которая частично превращается в пар. Пароводяная смесь поступает в сепараторы, где пар отделяется от воды и направляется на турбогенераторы. Отработанный пар конденсируется и вновь поступает в реактор.

В конструкции РБМК имелся недостаток, сыгравший роковую роль в катастрофе на Чернобыльской АЭС. Дело в том, что расстояние между каналами было слишком большим и слишком много быстрых нейтронов тормозилось графитом, превращаясь в тепловые нейтроны. Они хорошо поглощаются водой, но там постоянно образуются пузырьки пара, что снижает абсорбционные характеристики теплоносителя. В результате повышается реактивность, вода еще сильнее нагревается. То есть РБМК отличается достаточно высоким паровым коэффициентом реактивности, что осложняет контроль за протеканием ядерной реакции. Реактор должен оснащаться дополнительными системами безопасности, работать на нем должен только высококвалифицированный персонал.

Наломали дров

25 апреля 1986 года на Чернобыльской АЭС была запланирована остановка четвертого энергоблока для планового ремонта и проведения эксперимента. Специалисты научно-исследовательского института «Гидропроект» предложили способ аварийного электроснабжения насосов станции за счет кинетической энергии вращающегося по инерции турбогенератора. Это позволило бы даже при отключении электричества поддерживать циркуляцию теплоносителя в контуре до тех пор, пока не включится резервное питание.

Согласно плану, эксперимент должен был начаться, когда тепловая мощность реактора снизится до 700 мегаватт. Мощность успели понизить на 50 процентов (1600 мегаватт), и процесс остановки реактора был отложен примерно на девять часов по запросу из Киева. Как только снижение мощности возобновилось, она неожиданно упала почти до нуля из-за ошибочных действий персонала АЭС и ксенонового отравления реактора - накопления изотопа ксенона-135, снижающего реактивность. Чтобы справиться с внезапной проблемой, из РБМК были извлечены аварийные стержни, поглощающие нейтроны, однако мощность не поднялась выше 200 мегаватт. Несмотря на нестабильную работу реактора, в 01:23:04 начался эксперимент.

Ввод дополнительных насосов усилил нагрузку на выбегающий турбогенератор, что снизило объемы воды, поступающей в активную зону реактора. Вместе с высоким паровым коэффициентом реактивности это быстро увеличило мощность реактора. Попытка внедрения поглощающих стержней из-за их неудачной конструкции лишь усугубила ситуацию. Всего лишь через 43 секунды после начала эксперимента реактор разрушился в результате одного-двух мощных взрывов.

Концы в воду

Очевидцы утверждают, что четвертый энергоблок АЭС был разрушен двумя взрывами: второй, самый мощный, случился через несколько секунд после первого. Считается, что аварийная ситуация возникла из-за разрыва труб в системе охлаждения, вызванного быстрым испарением воды. Вода или пар вступили в реакцию с цирконием в тепловыделяющих элементах, что привело к образованию большого количества водорода и его взрыву.

Шведские ученые полагают, что к взрывам, один из которых был ядерным, привели два различных механизма. Во-первых, высокий паровой коэффициент реактивности способствовал увеличению объема перегретого пара внутри реактора. В результате реактор лопнул, и его 2000-тонная верхняя крышка взлетела на несколько десятков метров. Поскольку к ней были прикреплены тепловыделяющие элементы, возникла первичная утечка ядерного топлива.

Во-вторых, аварийное опускание поглощающих стержней привело к так называемому «концевому эффекту». На чернобыльском РБМК-1000 стержни состояли из двух частей - поглотителя нейтронов и графитового вытеснителя воды. При введении стержня в активную зону реактора графит замещает поглощающую нейтроны воду в нижней части каналов, что только усиливает паровой коэффициент реактивности. Число тепловых нейтронов увеличивается, и цепная реакция становится неконтролируемой. Происходит небольшой ядерный взрыв. Потоки продуктов ядерного деления еще до разрушения реактора проникли в зал, а затем - через тонкую крышу энергоблока - попали в атмосферу.

Впервые о ядерной природе взрыва специалисты заговорили еще в 1986 году. Тогда ученые из Радиевого института Хлопина провели анализ фракций благородных газов, полученных на череповецкой фабрике, где производились жидкий азот и кислород. Череповец находится в тысяче километров к северу от Чернобыля, и радиоактивное облако прошло над городом 29 апреля. Советские исследователи выявили, что соотношение активностей изотопов 133 Xe и 133m Xe равнялось 44,5 ± 5,5. Эти изотопы - короткоживущие продукты ядерного распада, что указывает на слабый ядерный взрыв.

Шведские ученые рассчитали, сколько ксенона образовалось в реакторе до взрыва, во время взрыва, и как менялись соотношения радиоактивных изотопов вплоть до их выпадения в Череповце. Оказалось, что наблюдавшееся на заводе соотношение реактивностей могло возникнуть в случае ядерного взрыва мощностью 75 тонн в тротиловом эквиваленте. Согласно анализу метеорологических условий на период 25 апреля - 5 мая 1986 года, изотопы ксенона поднялись на высоту до трех километров, что предотвратило его смешение с тем ксеноном, который образовался в реакторе еще до аварии.

Четвертый энергоблок Чернобыльской АЭС, 2013 год

Arne Müseler / Creative Commons

Шведские ученые выяснили, что во время аварии на Чернобыльской АЭС в действительности произошел ядерный взрыв мощностью около 75 тонн в тротиловом эквиваленте. Для этого они проанализировали концентрации изотопов 133 Xe и 133m Xe в образцах череповецкой фабрики по сжижению воздуха, а та кже смоделировали погодные условия после катастрофы, используя недавно опубликованные подробные данные за 1986 год. Статья опубликована в Nuclear Technology .

Авария на Чернобыльской атомной электростанции произошла ночью 26 апреля 1986 года. В результате производственного эксперимента персонал станции потерял контроль над реакцией, аварийная защита не сработала, и мощность реактора резко возросла с 0,2 до 320 гигаватт (тепловых). Большинство свидетелей указывают на два мощных взрыва, хотя некоторые говорят о большем количестве.

Согласно общепринятой версии, первый из двух взрывов объясняется тем, что заполнявшая системы охлаждения вода мгновенно испарилась, давление в трубах резко возросло и разорвало их. Затем разогретый пар начал взаимодействовать с циркониевой оболочкой топливных элементов, что привело к активному образованию водорода (пароциркониевая реакция), который сгорел взрывным образом в кислороде воздуха. В данной работе ученые ставят под сомнение природу первого взрыва и заявляют, что в действительности он был небольшим ядерным взрывом.

В пользу этой гипотезы авторы статьи приводят два основных аргумента. Во-первых, через несколько дней после катастрофы ученые из зарегистрировали активность изотопов 133 Xe/ 133m Xe в жидком ксеноне, полученном на череповецкой фабрике по сжижению воздуха . Вообще говоря, фабрика в основном производила жидкий азот и кислород для обеспечения нужд череповецкого металлургического комбината , однако побочным результатом ее работы являлось также выделение благородных газов из воздуха. Радиоактивные изотопы ученые искали с помощью гамма-спектроскопии высокого разрешения. В результате приведенное к часу дня 29 апреля (примерно 83 часа после аварии) отношение активностей изотопов 133 Xe/ 133m Xe составило около 44,5 ± 5,5.

Изменение отношения активностей изотопов ксенона с течением времени для трех различных сценариев их образования. Короткая вертикальная черта отвечает данным с череповецкой фабрики

Чтобы объяснить это отношение, физики смоделировали происходящие в реакторе процессы с помощью разработанной ими ранее программы Xebate . Она учитывала, что помимо стандартной цепочки образования изотопов ксенона в результате изменения мощности реактора при подготовке к эксперименту (так называемое ксеноновое отравление) изотопы также производились в результате последовавшего ядерного взрыва мощностью около 75 тонн в тротиловом эквиваленте. В нулевой момент соотношение активностей ядер 133 Xe/ 133m Xe, образовавшихся по этим двум сценариям, составляло 34,6 и 0,17 соответственно. Затем из-за разности периодов полураспада элементов это соотношение менялось, так что к моменту их регистрации равнялось отношению активностей в образцах с череповецкой фабрики. Ученые отмечают, что из-за неопределенности в этом отношении мощность взрыва можно определить лишь приближенно, и на самом деле она лежит в интервале от 25 до 160 тонн с вероятностью 68 процентов (то есть в доверительном интервале 1σ).

Во-вторых, ученые смоделировали метеорологические условия над европейской частью СССР после аварии, используя недавно опубликованные подробные трехмерные погодные данные и современные алгоритмы расчета движения воздушных фронтов. Моделирование распространения изотопов ксенона ученые провели для семнадцати возможных высот его выброса в атмосферу, лежавших в интервале от нуля до восьми тысяч метров. В результате ученые выяснили, что наблюдаемые активности изотопов ксенона в образцах с череповецкой фабрики (которая, кстати, находится в тысяче километров от ЧАЭС) можно объяснить только при предположении, что выброшенные во время взрыва изотопы поднялись на высоту около трех километров - при других высотах они попали бы в окрестности Череповца либо раньше, либо позже. Нужную высоту как раз мог обеспечить предложенный 75-тонный ядерный взрыв.

Результаты моделирования распространения изотопов ксенона над европейской частью СССР на момент 9:00 UTC 29 апреля. Черным кружком отмечен Чернобыль, белым - Череповец.

Lars-Erik De Geer et. al. / Nuclear Technology

Кроме того, физики приводят еще три косвенных свидетельства в пользу своей гипотезы. Во-первых, после взрыва было обнаружено, что в юго-восточном квадранте ядра реактора исчезла двухметровая серпентиновая плита, заключенная в железную оболочку толщиной около четырех сантиметров. Дальнейшие наблюдения показали, что ее расплавили тонкие направленные потоки высокотемпературной плазмы, которые как раз могли образоваться в результате ядерного взрыва. Во-вторых, сразу после аварии сейсмологи зарегистрировали два сигнала с амплитудами, соответствующими двум взрывам мощности около двухсот тонн, и разделенных двухсекундным интервалом. При этом второй из взрывов можно объяснить выбросом водорода, а общепринятая теория первого взрыва дает гораздо меньшую оценку для мощности (тогда как гипотеза ядерного взрыва как будто бы укладывается в эти рамки). В-третьих, несколько очевидцев заявляли , что они видели яркую голубую вспышку над реактором. С другой стороны, известно, что при неконтролируемых ядерных реакциях из-за возбуждения молекул кислорода и азота в воздухе возникает голубоватое свечение.

Тем не менее, профессор Рафаэль Арутюнян, заместитель директора Института безопасного развития атомной энергетики РАН, скептически относится к результатам, полученным шведскими учеными. По его словам, с одной стороны, сам факт разгона неуправляемой цепной реакции в момент первого взрыва в реакторе уже давно известен специалистам, с другой стороны, оценка мощности этого ядерного взрыва сильно завышена.

«В этом нет ничего особенно нового, все соответствует общепринятой версии, что там был разгон, общеизвестно. Но оценка в 75 тонн вызывает большие сомнения, потому что данные, из которых они ее получают, слишком косвенные, слишком много факторов могли на них повлиять. Большинство оценок примерно на порядок меньше - специалисты говорят о 2-3 тоннах тротилового эквивалента. Кроме того, 75 тонн можно исключить из тривиальных соображений: осталось бы что-то от реактора, если бы в него заложили 75 тонн тротила? При этом напрямую просчитать этот взрыв практически невозможно - одно дело считать процессы в целом реакторе, а другое - в таком разваливающемся устройстве. Там одновременно за миллионные доли секунды идут тысячи процессов, со всем этим не справится ни один суперкомпьютер. Эту задачу можно решить с привлечением разного рода упрощений и эмпирических методов, но ресурс, который в это нужно вложить, слишком велик. Неясно, в чем практический смысл такой работы, причины Чернобыльской аварии уже исследованы, изменения в конструкции реакторов внесены, знание точной механики взрыва в это ничего не добавит».

Посмотреть на все произошедшие за историю ядерные взрывы можно на , а на фотографии зверей из зоны отчуждения - в наших галереях и . Кроме того, польская компания The Farm 51 отправиться в виртуальную экскурсию по зоне отчуждения.

Дмитрий Трунин

За последние два века человечество пережило невероятный технологический бум. Мы открыли электричество, построили летающие аппараты, освоили околоземную орбиту и уже забираемся на задворки Солнечной системы. Открытие химического элемента под названием уран показало нам новые возможности в получении больших объемов энергии без необходимости расхода миллионов тонн органического топлива.

Проблема современности заключается в том, что чем сложнее технологии, которыми мы пользуемся, тем серьезнее и разрушительнее катастрофы, связанные с ними. В первую очередь, это относится к «мирному атому». Мы научились создавать сложные атомные реакторы, которые питают энергией города, подводные лодки, авианосцы, а в планах даже космические корабли. Но ни один самый современный реактор не является на 100% безопасным для нашей планеты, а последствия ошибок в его эксплуатации могут стать катастрофическими. Не слишком ли рано человечество взялось за освоение атомной энергии?

Мы уже не раз поплатились за свои неловкие шаги в покорении мирного атома. Последствия этих катастроф природа будет исправлять веками, потому что возможности человека весьма ограничены.

Авария на Чернобыльской АЭС. 26 апреля 1986 года

Одна из самых крупных техногенных катастроф современности, которая нанесла непоправимый вред нашей планете. Последствия аварии ощутили даже на другой стороне земного шара.

26 апреля 1986 года в результате ошибки персонала при эксплуатации реактора произошел взрыв в 4-м энергоблоке станции, который навсегда изменил историю человечества. Взрыв был такой мощности, что многотонные конструкции крыши были подброшены в воздух на несколько десятков метров.

Впрочем, был опасен не сам взрыв, а то, что он и возникший пожар вынесли из глубин реактора на поверхность. Огромное облако радиоактивных изотопов поднялось в небо, где было сразу же подхвачено воздушными потоками, которые понесли его в европейском направлении. Фонящие осадки начали накрывать города, в которых жили десятки тысяч людей. Больше всего от взрыва пострадали территории Беларуси и Украины.

Летучая смесь изотопов начала поражать ничего не подозревающих жителей. Практически весь йод-131, который был в реакторе, оказался в облаке в виду своей летучести. Несмотря на малый период полураспада (всего 8 дней), он успел распространиться на сотни километров. Люди вдыхали взвесь с радиоактивным изотопом, получая непоправимый вред для организма.

Вместе с йодом в воздух поднялись и другие, еще более опасные элементы, однако уйти в облаке смогли только летучий йод и цезий-137 (период полураспада 30 лет). Остальные, более тяжелые радиоактивные металлы, выпали в радиусе сотни километров от реактора.

Властям пришлось эвакуировать целый молодой город под названием Припять, в котором на то время проживало около 50 тысяч человек. Сейчас этот город стал символом катастрофы и объектом паломничества сталкеров со всего мира.

На ликвидацию последствий аварии были брошены тысячи людей и единиц техники. Некоторые из ликвидаторов погибли во время работ, или же скончались после от последствий радиоактивного облучения. Большинство стали инвалидами.

Несмотря на то, что почти все население близлежащих территорий было эвакуировано, в Зоне отчуждения до сих пор живут люди. Ученые не берутся давать точные прогнозы о том, когда последние свидетельства аварии на ЧАЭС исчезнут. По некоторым оценкам, это займет от нескольких сотен до нескольких тысяч лет.

Авария на станции Три-Майл-Айленд. 20 марта 1979 года

Большинство людей, едва заслышав выражение «ядерная катастрофа», сразу вспоминают о Чернобыльской АЭС, но на самом деле таких аварий было гораздо больше.

20 марта 1979 года на атомной электростанции Три-Майл-Айленд (Пенсильвания, США) произошла авария, которая могла стать еще одной мощной техногенной катастрофой, но ее вовремя удалось предотвратить. До аварии на ЧАЭС именно это происшествие считалось самым крупным в истории атомной энергетики.

Из-за утечки теплоносителя из системы циркуляции вокруг реактора было полностью прекращено охлаждение ядерного топлива. Система раскалилась до такой степени, что конструкция начала плавиться, металл и ядерное топливо превратились в лаву. Температура на дне достигала 1100 °. В контурах реактора начал скапливаться водород, который СМИ восприняли, как угрозу взрыва, что не совсем соответствовало действительности.

Из-за разрушения оболочек тепловыделяющих элементов, радиоактивные из ядерного топлива попали в воздух и начали циркулировать по вентиляционной системе станции, после чего попали в атмосферу. Впрочем, если сравнивать с Чернобыльской катастрофой, здесь все обошлось малыми жертвами. В воздух попали лишь благородные радиоактивные газы и небольшая часть йода-131.

Благодаря слаженным действиям персонала станции, угрозу взрыва реактора удалось предотвратить, возобновив охлаждение расплавленной машины. Эта авария могла стать аналогом взрыва на ЧАЭС, но в этом случае люди справились с катастрофой.

Власти США приняли решение не закрывать электростанцию. Первый энергоблок работает и сейчас.

Кыштымская авария. 29 сентября 1957 года

Еще одна производственная авария с выбросом радиоактивных веществ произошла в 1957 году на советском предприятии «Маяк» близ города Кыштым. На самом деле, к месту аварии был гораздо ближе город Челябинск-40 (сейчас Озерск), но тогда он был строго засекречен. Эта авария считается первой в СССР радиационной техногенной катастрофой.
«Маяк» занимается переработкой ядерных отходов и материалов. Именно здесь производится оружейный плутоний, а также масса других радиоактивных изотопов, используемых в промышленности. Также здесь находятся склады по хранению отработанного ядерного топлива. Само предприятие находится на самообеспечении электроэнергией от нескольких реакторов.

Осенью 1957 года здесь произошел взрыв на одном из хранилищ ядерных отходов. Причиной этого стал сбой системы охлаждения. Дело в том, что даже отработанное ядерное топливо продолжает вырабатывать тепло вследствие продолжающейся реакции распада элементов, поэтому хранилища оборудованы собственной охлаждающей системой, которая поддерживает стабильность запечатанных контейнеров с ядерной массой.

Один из контейнеров с высоким содержанием радиоактивных нитратно-ацетатных солей подвергся саморазогреву. Система датчиков не смогла это зафиксировать, потому что просто проржавела из-за халатности работников. В результате произошел взрыв емкости объемом больше 300 кубометров, который сорвал с хранилища крышу весом 160 тонн и отбросил ее почти на 30 метров. Сила взрыва была сопоставима со взрывом десятков тонн тротила.

Огромное количество радиоактивных веществ были подняты в воздух на высоту до 2 километров. Ветер подхватил эту взвесь и начал разносить по близлежащей территории в северо-восточном направлении. Всего за несколько часов радиоактивные осадки распространились на сотни километров и образовали собой своеобразную полосу, имеющую ширину 10 км. Территория с площадью 23 тысячи квадратных километров, на которой проживало почти 270 тысяч человек. Что характерно, из-за погодных условий сам объект «Челябинск-40» не пострадал.

Комиссия по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций приняла решение о выселении 23 деревень, суммарное население которых составляло почти 12 тысяч человек. Их имущество и скот были уничтожены и захоронены. Сама зона загрязнения получила название Восточно-Уральский радиоактивный след.
С 1968 года на этой территории работает Восточно-Уральский государственный заповедник.

Радиоактивное заражение в Гоянии. 13 сентября 1987 года

Несомненно, нельзя недооценивать опасность атомной энергетики, где ученые работают с большими объемами ядерного топлива и сложными устройствами. Но еще опаснее радиоактивные материалы в руках людей, которые не знают, с чем имеют дело.

В 1987 году в бразильском городе Гояния мародеры умудрились похитить из заброшенного госпиталя деталь, которая была частью оборудования для радиотерапии. Внутри контейнера находился радиоактивный изотоп цезий-137. Воры не разобрались, что делать с этой деталью, поэтому решили просто выбросить ее на свалку.
Через некоторое время интересный блестящий предмет привлек внимание проходившего мимо хозяина свалки Девара Феррейры. Мужчина додумался принести диковинку домой и показать ее своим домочадцам, а также созвал друзей и соседей, чтобы те полюбовались на необычный цилиндр с интересным порошком внутри, который светился голубоватым светом (эффект радиолюминесценции).

Крайне непредусмотрительные люди даже не подумали о том, что такая странная вещь может быть опасной. Они брали в руки части детали, трогали порошок хлорида цезия и даже натирали им кожу. Им нравилось приятное свечение. Дошло до того, что кусочки радиоактивного материала начали передавать друг другу в качестве подарков. В связи с тем, что радиация в таких дозах не имеет мгновенного действия на организм, никто не заподозрил неладного, и порошок распространялся среди жителей города на протяжении двух недель.

В результате контакта с радиоактивными материалами погибло 4 человека, среди которых была жена Девара Феррейры, а также 6-летняя дочь его брата. Еще несколько десятков человек проходили курс терапии от радиационного облучения. Некоторые из них скончались позже. Сам Феррейра выжил, но у него выпали все волосы, а также он получил необратимые поражения внутренних органов. Мужчина весь остаток жизни винил себя в произошедшем. Он скончался от рака в 1994 году.

Несмотря на то, что катастрофа имела локальный характер, МАГАТЭ присвоила ей 5 уровень опасности по международной шкале ядерных событий из 7 возможных.
После данного инцидента была разработана процедура утилизации радиоактивных материалов, используемых в медицине, а также ужесточен контроль за этой процедурой.

Катастрофа Фукусимы. 11 марта 2011 года

Взрыв на атомной электростанции Фукусима в Японии 11 марта 2011 года приравняли по шкале опасности к Чернобыльской катастрофе. Обе аварии получили по 7 баллов по международной шкале ядерных событий.

Японцы, которые в свое время стали жертвами Хиросимы и Нагасаки, теперь получили в свою историю еще одну катастрофу планетарного масштаба, которая, однако, в отличие от своих мировых аналогов не является следствием человеческого фактора и безответственности.

Причиной Фукусимской аварии стало разрушительное землетрясение с магнитудой более 9, которое было признано самым сильным землетрясением в истории Японии. В результате обрушений погибло почти 16 тысяч человек.

Толчки на глубине более 32 км парализовали работу пятой части всех энергоблоков в Японии, которые находились под управлением автоматики и предусматривали такую ситуацию. Но последовавшее за землетрясением гигантское цунами довершило начатое. В некоторых местах высота волн достигала 40 метров.

Землетрясение нарушило работу сразу нескольких атомных электростанций. Например, АЭС Онагава пережила пожар энергоблока, но персоналу удалось исправить ситуацию. На «Фукусима-2» вышла из строя система охлаждения, которую удалось вовремя починить. Больше всего пострадала «Фукусима-1», на которой также отказала система охлаждения.
«Фукусима-1» одна из самых крупных атомных электростанций на планете. В ее состав входили 6 энергоблоков, три из которых на момент аварии не находились в эксплуатации, а еще три были выключены автоматикой из-за землетрясения. Казалось бы, компьютеры сработали надежно и предотвратили беду, но даже в остановленном состоянии любой реактор нуждается в охлаждении, потому что реакция распада продолжается, образуя тепло.

Цунами, которое накрыло Японию спустя полчаса после землетрясения, вывело из строя систему аварийного питания охлаждения реактора, вследствие чего дизель-генераторные установки прекратили работать. Внезапно персонал станции столкнулся с угрозой перегрева реакторов, которую было необходимо ликвидировать в кратчайшие сроки. Персонал АЭС приложил все усилия, чтобы дать охлаждение на раскаленные реакторы, однако трагедии избежать не удалось.

Водород, скопившийся в контурах первого, второго и третьего реакторов, создал такое давление в системе, что конструкция не выдержала и раздалась серия взрывов, вызвавшая обрушение энергоблоков. В довесок загорелся 4-й энергоблок.

В воздух поднялись радиоактивные металлы и газы, которые распространились по близлежащей территории и попали в воды океана. Продукты горения из хранилища ядерного топлива поднимались на высоту нескольких километров, разнося радиоактивный пепел на сотни километров вокруг.

Чтобы ликвидировать последствия аварии на «Фукусима-1», были привлечены десятки тысяч людей. Требовались срочные решения от ученых по способам охлаждения раскаленных реакторов, которые продолжали вырабатывать тепло и выбрасывать радиоактивные вещества в почву под станцией.

Для охлаждения реакторов была организована система подачи воды, которая, в результате циркуляции в системе, становится радиоактивной. Эта вода скапливается в резервуарах на территории станции, а ее объемы достигают сотен тысяч тонн. Места для подобных резервуаров уже почти не осталось. Проблема с откачкой радиоактивной воды из реакторов не решена до сих пор, поэтому нет гарантии, что она не попадет в мировой океан или почву под станцией в результате нового землетрясения.

Прецеденты просачивания сотен тонн радиоактивной воды уже были. Например, в августе 2013 года (утечка 300 тонн) и феврале 2014 года (утечка 100 тонн). Уровень радиации в грунтовых водах постоянно повышается, и люди никак не могут на это повлиять.

На данный момент были разработаны специальные системы по дезактивации зараженной воды, которые позволяют обезвреживать воду из резервуаров и использовать ее повторно для охлаждения реакторов, но эффективность таких систем чрезвычайно низкая, а сама технология еще недостаточно развита.

Учеными был разработан план, который предусматривает извлечение из реакторов в энергоблоках расплавленного ядерного топлива. Проблема в том, что человечество на данный момент не располагает технологиями для проведения такой операции.

Предварительной датой извлечения расплавленного реакторного топлива из контуров системы назван 2020 год.
После катастрофы на атомной станции «Фукусима-1» было эвакуировано более 120 тысяч жителей близлежащих территорий.

Радиоактивное заражение в Краматорске. 1980-1989 годы

Еще один пример человеческой халатности при обращении с радиоактивными элементами, которая привела к гибели невинных людей.

Радиационное заражение произошло в одном из домов города Краматорск, Украина, но у события есть своя предыстория.

В конце 70-х годов в одном из горнодобывающих карьеров Донецкой области рабочие умудрились потерять капсулу с радиоактивным веществом (цезием-137), которая использовалась в специальном приборе для измерения уровня содержимого в закрытых сосудах. Потеря капсулы вызвала панику у руководства, ведь щебень из этого карьера доставляли в т.ч. и в Москву. По личному приказу Брежнева, добыча щебня была прекращена, но было поздно.

В 1980 году в городе Краматорск строительное управление сдало в эксплуатацию панельный жилой дом. К несчастью, капсула с радиоактивным веществом попала вместе со щебнем в одну из стен дома.

После того, как в дом заселились жильцы, в одной из квартир начали умирать люди. Спустя всего год после заселения, умерла 18-летняя девушка. Еще через год скончались ее мать и брат. Квартира стала собственностью новых жильцов, у которых вскоре умер сын. У всех погибших врачи констатировали один и тот же диагноз – лейкоз, однако такое совпадение ничуть не насторожило медиков, которые все сваливали на плохую наследственность.

Лишь упорство отца погибшего мальчика позволило определить причину. После замеров радиационного фона в квартире стало понятно, что он зашкаливает. После недолгих поисков был определен участок стены, откуда шел фон. После доставления куска стены в Киевский институт ядерных исследований, ученые извлекли оттуда злосчастную капсулу, размеры которой были всего 8 на 4 миллиметра, но излучение от нее составляло 200 миллирентген в час.

Результатом локального заражения на протяжении 9 лет стала гибель 4 детей, 2 взрослых, а также инвалидность 17 человек.

На Чернобыльской атомной электростанции произошла ещё одна крупная авария, о которой до сих пор мало кто слышал. А между тем, именно эта авария и послужила итоговым толчком к тому, что властями Украины было принято решение о полной остановке ЧАЭС и выводе станции из эксплуатации.

Как и в случае с трагедией 1986 года, в результате аварии 1991 года в воздух попали радиоактивные вещества (хотя и в гораздо меньшем количестве), а причиной этих событий (точно так же, как и в 1986 году) стали энергоблоков реакторов типа РБМК. Как написали позже в отчетах по расследованию катастрофы — причиной аварии стало "исходное событие, непредусмотренное в проекте ядерного блока, которое сопровождалось отказами систем безопасности ".

Итак, в сегодняшнем посте — рассказ и уникальные фотоснимки с аварии в Чернобыле 1991 года, о которой вы наверняка ничего не слышали.

02. Для начала немного предыстории. После аварии 1986 года и проведения и работ ЧАЭС продолжала работать в штатном режиме — настолько, насколько это вообще возможно на станции с одним поврежденным энергоблоком и имеющейся локальной "зоной отчуждения" в бывшем районе работ . После аварии 1991 года было принято досрочное решение о немедленной остановке Второго блока (на котором, собственно, и произошла авария), а также постепенному выведению из эксплуатации Третьего.

Что же произошло в 1991 году? 11 октября 1991 года Второй энергоблок ЧАЭС включился в работу после капитального ремонта. Во время выхода на установленный уровень мощности сапопроизвольно включился один из турбогенераторов энергоблока , это произошло в 20:10 по киевскому времени.

03. Как вообще могло произойти такое, что один турбогенератор вдруг самостоятельно включился в работу? Расследование причин аварии установило, что при строительстве станции был допущен существенный дефект — сигнальные и управляющие кабели были размещены в одном кабельном лотке, что категорически недопустимо. Из-за потери изоляции между двумя кабелями и произошло самопроизвольное включение турбогенератора.

Турбогенератор успел проработать всего 30 секунд, после чего от полученных нагрузок начал разрушаться — первыми "полетели" подшипники вала турбогенератора, установка разгерметизировалась, вследствие чего произошел выброс большого количества масла и водорода, начался пожар. Первыми к тушению пожара в машзале приступил караул пожарной охраны ЧАЭС:

04. От воздействия высоких температур (в машинном зале горели тонны машинного масла) произошло обрушение кровли над горевшим турбогенератором. Вот так выглядело место пожара на следующее утро после аварии, за стеной справа — находится уже сам реакторный зал, а на заднем плане виднеется знаменитая вентиляционная труба ЧАЭС.

05. Самым страшным было то, что обрушившиеся элементы кровли повредили важное для управления реактором оборудование. При худшем стечении обстоятельств реактор энергоблока номер два мог перейти в неуправляемое состояние, после чего взорваться — это стало бы повторением катастрофы 1986 года . Реактор Второго энергоблока был тут же остановлен, но ещё было необходимо провести его правильное расхолаживание — а это было не так-то и просто сделать, так как из-за пожара и обрушения кровли были повреждены водяные насосы.

06. В процессе всплыл ещё один конструктивный недостаток ЧАЭС — насосы аварийной подпитки водяного контура (столь необходимые для расхолаживания реактора) и обычные питательные насосы находились в одном помещении, и в результате одного события — пожара — реактор был фактически лишен всех высоконапорных источников подпитки . Расхолаживался реактор, фактически, только с использованием одного главного циркуляционного насоса, который работал лишь на половину необходимой мощности, и за время этого расхолаживания была ненулевая вероятность того, что реактор может взорваться от перегрева.

07. Произошло ли в ходе аварии 1991 года повышение уровние радиации? Да, произошло. Основной причной этому стали радиоактивные аэрозоли, что образовались в процессе горения элементов кровли со следами аварии 1986 года. Все ликвидаторы, что разбирались с последствиями этой аварии, работали в необходимой защите. На фото — разбор рухнувших конструкций кровли в машинном зале.

08. Масштабы аварии были достаточно серьёзными — в ходе пожара выгорело 180 тонн турбинного масла и 500 кубометров водорода, обрушилось почти 2500 метров кровли машинного зала, масса обрушившихся конструкций превышала 100 тонн.

09. Ликвидация последствий аварии чем-то напоминала Чернобыль-1986 в миниатюре. Ликвидаторам снова пришлось находить высокоактивный мусор, собирать его в специальные мешки и контейнеры и вывозить на захоронение.

10. 63 участника ликвидации последствий аварии 1991 года получили повышенные дозы облучения — впрочем, относительно небольшие — от 0,02 до 0,2 Бэр. Если бы не слаженные действия пожарных и грамотные действия персонала по расхолаживанию реактора — авария 1991 года вполне могла бы привести к перегреву и взрыву реактора на Втором энергоблоке, и словосочетание означало бы сейчас вовсе не радиолокационные антенны, а имело совсем другое значение...

Все фото: Igor Kostin.

Вот такая авария в Чернобыле произошла в 1991 году. Признайтесь, что вы ничего о ней не слышали.