Спустя десятилетия после аварии на Чернобыльской АЭС ученые зафиксировали новые реакции деления в отдельных массах ядерного топлива, которые остались под завалами реакторного зала четвертого энергоблока.
Дело в том, что в 1986 году часть активной зоны реактора расплавилась вместе с урановыми топливными стержнями, их циркониевой оболочкой, графитовыми стержнями и другими материалами. Все это превратилось в лаву, которая затекла в подвалы и там затвердела в так называемые «топливосодержащие материалы» (ТСМ). В эту смесь входят около 170 тонн урана, что составляет около 95% исходного топлива реактора.
Со временем туда начала просачиваться вода, которая и стала катализатором, запустившим реакции. Вода замедляет нейтроны, помогая расщепить ядра урана, и размывает радиоактивные залежи топливосодержащих материалов.
После того, как в 2019 году был установлен Новый безопасный конфайнмент (НБК), большая часть воды высохла и количество нейтронов также начало снижаться, что указывает на уменьшение реакций деления.
Однако со временем в некоторых помещениях ученые обнаружили обратный процесс — высыхание радиоактивной воды каким-то образом начало делать нейтроны более эффективными при расщеплении ядер урана. Одной из проблемных зон является, в частности, комната 305/2. Уровни радиации, исходящие от нее, не позволяют установить там датчики. И распылять нитрат гадолиния на ядерные обломки здесь невозможно, так как они закопаны в бетон.
Есть идея разработать робота, который сможет выдерживать интенсивное излучение достаточно долго, чтобы просверлить отверстия в ТСМ и вставить баллоны с бором, которые будут функционировать как управляющие стержни и поглощать нейтроны.
По словам химика-ядерщика из Университета Шеффилда Нила Хаятта, «это похоже на тлеющие угли в гриле для барбекю».
Отметим, что на сегодняшний день главная проблема заключается не столько в самом факте подобных реакций, сколько в том, что это происходит в недоступном для людей месте. Поэтому ученые не могут определить степень опасности. Однако они убеждены, что «нет никаких шансов на повторение 1986 года».
По их мнению, такой рост был предсказуем. В институте объясняют это тем, что когда над Чернобылем закрылась «Арка», внутри объекта «Укрытие» началось испарение, которое и привело к росту плотности потока нейтронов.
В то же время, ученые подтверждают, что некоторые скопления ТСМ действительно несут потенциальную опасность из-за предполагаемой «двухслойной пористой структуры» застывшей лавы. Но корректно отслеживать эти процессы Украина не может — ученым на это не выделили средств.
Тем не менее любая взрывная реакция может привести к обрушению неустойчивых частей старого объекта «Укрытие», заполнив НБК радиоактивной пылью.
Сейчас количество новых нейтронов растет медленно. Это, по предположениям ученых, дает еще несколько лет, чтобы придумать, как решить проблему.
В то же время возрождающиеся реакции деления — не единственная проблема, с которой сталкиваются специалисты в Чернобыле. Под воздействием интенсивной радиации и высокой влажности ТСМ распадаются, порождая еще больше радиоактивной пыли, что усложняет планы демонтажа Укрытия. Вначале формирование ТСМ под названием «Слоновья лапа» было настолько сложным, что ученым приходилось использовать автомат Калашникова, чтобы отбить кусок для анализа. Теперь он более или менее имеет консистенцию песка.
Понимая сложность проблемы, которая стоит перед Чернобыльской АЭС в период преобразования объекта Укрытие в экологически безопасную систему, предусматривающую обращение с ядерно-опасными материалами, в 2016 году ИСПАЭС была разработана специальная Программа мониторинга ТСМ объекта Укрытие. Однако на текущий момент времени ГСП ЧАЭС не обеспечена соответствующими ресурсами для реализации.
Есть надежда на получение в этом году содействия со стороны Европейского банка реконструкции. Но поскольку в Убежище все еще кипит жизнь, это может быть труднее, чем кажется.
По материалам: Science, «Сегодня», Страна.ua
