В мае 1993 года пятеро террористов пробрались на Нововоронежскую АЭС. С помощью специальных приспособлений они сделали «окошко» в защитном ограждении — так обошли первую защиту. На преодоление других препятствий ушло минут 20. Попав на территорию, преступники захватили проезжавшую машину, на ней подъехали к зданию с людьми и взяли их в заложники…
Нет, это не сюжет боевика и не страница из фантастического блокбастера — именно по такому сценарию на Нововоронежской АЭС в начале 90-х проходили масштабные учения. Уже тогда атомщики задавались вопросом: а что, если?..
Тот же самый вопрос задают многие люди, дополняя его яркими фантазийными образами и своими страхами перед ядерной энергетикой: а что, если на атомную электростанцию упадёт самолёт, её смоет цунами или разрушит землетрясение?
«Луч» решил проверить самые популярные «страшилки» и докопаться до сути: а что тогда будет?
Страшилка № 1. Террористы захватят АЭС, чтобы сделать из реактора атомную бомбу или просто взорвать, и…
«Джеймс проникает в центр управления, где находится ядерный реактор. Бонд видит, что Ноу собирается сорвать ещё один запуск, и за секунды до старта ракеты перегружает реактор, срывая план доктора Ноу. Завязывается драка, в ходе которой Ноу гибнет в бассейне с водой, где охлаждаются стержни… Гремит взрыв, и все установки на острове разрушаются».
Это краткое описание финала самого первого фильма бондианы — «Доктор Ноу». В нём злобный доктор захватывает атомную электростанцию, чтобы помешать запуску космических ракет, а агент 007 останавливает злодея. Фильм вышел на экраны в 1962 году. А значит, мысль о возможном нападении террористов на АЭС витала в воздухе уже тогда. Зачем им это может понадобиться? Ясное дело: чтобы сделать из реактора атомную бомбу или же просто взорвать станцию и загрязнить радиацией всё вокруг.
Вот только это в принципе невозможно. Так что Джеймс Бонд больше не нужен. По крайней мере, для защиты АЭС.
Кстати
Как работают большинство атомных электростанций? В ядерном реакторе под действием нейтронов ядра атомов делятся и выделяют тепловую энергию. Она нагревает воду, превращая её в пар, который, в свою очередь, вращает турбину, соединённую с генератором, — вот он-то и выдаёт затем электрический ток в провода.
Дело в том, что реактор не может стать атомной бомбой. Чтобы её смастерить, нужен практически чистый оружейный уран-235, заложенный в одну ёмкость. В реакторах можно найти разве что смесь, в которой урана-235 вместе с плутонием не более 5%. Из него на АЭС ничего, кроме топлива, никогда не получится, как ни старайся.
Кстати
В России действуют 11 атомных электростанций, на которых 39 энергоблоков вырабатывают 20% от общего объёма электричества.
Даже если предположить, что террористы в сердцах (бомбу-то создать не получилось) повредят трубы с водой, чтобы нанести хоть какой-то урон, толку всё равно не будет никакого. Реактор охлаждается двумя, а иногда и тремя контурами с водой. Вода во втором контуре (до которого легче добраться) нерадиоактивна, а в первом — умеренно опасна, потому что возникающие в ней радионуклиды малочисленны и быстро распадаются.
Так что террористы, разбирающиеся в работе АЭС, знают, что попытка теракта на атомной станции бесполезна.
Страшилка № 2. На АЭС упадёт самолёт — и…
«Террористам не так уж нужно ядерное оружие. К их услугам 103 атомные электростанции, разбросанные по всей территории США (а всего в мире есть 438 таких смертоносных объектов). Если на одной из этих станций произойдёт спланированное разрушение реактора, то теракты во Всемирном торговом центре покажутся детской забавой. Массивные бетонные контейнеры, защищающие реакторы, недостаточно прочны, чтобы выдержать удар реактивного самолёта».
При всём уважении, доктор очень ошибается. На АЭС реактор находится внутри контейнмента (так называется защитная оболочка ядерного реактора), который спроектирован так, чтобы выдержать падение самолёта массой до 400 тонн (это, например, «Боинг-747») на скорости до 150 м/с, или 540 км/ч.
Кстати
Во всём мире существуют критерии размещения атомных станций, куда входят допустимое расстояние от АЭС до городов, объектов культуры, здравоохранения, национальных зон отдыха, биосферных и исторических заповедников. Станции можно строить не ближе 25 км от городов с населением более 100 тысяч жителей. Над ними не должны проходить воздушные коридоры авиасообщения. И вокруг запрещено сажать какую-либо растительность, что должно исключить распространение пожара.
При испытаниях никто, конечно, не скидывал на станцию «Боинг», но вот истребитель F4 — «Фантом» — весом 8,5 тонны на скорости 770 км/ч направили прямиком в бетонную стену оболочки реактора. Потом долго искали повреждения в стене. Нашли — выбоину глубиной 6 сантиметров.
Не верите? Объясняем. Внешняя обшивка самолётов создаётся из дюралюминиевых сплавов стандартной толщиной 1,5 миллиметра. А вот наружная оболочка контейнмента сделана из железобетона полутораметровой толщины. Самые прочные детали в летательном аппарате — моторы, но они находятся по бокам, под крыльями, и разнесены в пространстве, поэтому в принципе не могут ударить в одну точку.
Именно поэтому во время терактов в США 11 сентября 2001 года террористы направили захваченные самолёты на небоскрёбы: так зримее эффект и больше жертв. К слову, и эти здания разрушились не от того, что в них врезались «Боинги», а от того, что из самолётов вылилось топливо и загорелось. Стальные конструкции зданий не выдержали перегрева. На АЭС такое же сотворить невозможно: оболочка контейнмента просто не загорится.
Кстати
С недавних пор атомные электростанции на всякий случай строят с толщиной внешней стены порядка 230 сантиметров (раньше толщина составляла от 120 до 160 см). А чтобы вообще исключить возможность просачивания топлива сквозь микротрещины, внутреннюю оболочку контейнмента дублируют слоем железа.
Но что же всё-таки будет, если на АЭС упадут сразу несколько самолётов и пробьют защитную обшивку? Баки с борной кислотой мгновенно выльют своё содержимое в реактор и погасят его. Оболочки топливных матриц и тепловыделяющих элементов удержат внутри излучение. Специальная ловушка не даст топливу уйти в почву.
К слову, даже если «Боинг» спикирует на хранилище с отработавшим ядерным топливом, всё равно не произойдёт ничего катастрофического. Когда их проверяли, что с ними только не делали, даже направляли в них поезд на максимальной скорости — а им хоть бы хны!
Кстати
В 1984 году в Великобритании решили испытать контейнеры для хранения отработавшего ядерного топлива. Контейнер наполнили тонной воды и 200 стальными стержнями, которые имитировали урановые, и установили прямо на рельсы. К локомотиву весом 140 тонн прикрепили три пассажирских вагона и разогнали до 160 км/ч. На такой скорости он и врезался в контейнер с «ядерным топливом». Локомотив сошёл с рельсов и был почти полностью разрушен. А контейнер лишь слегка помялся, но остался невредим.
Страшилка № 3. Землетрясение разрушит АЭС, а ядерное топливо взорвётся — и…
Говорят, эта история произошла в советские времена на самом деле. В кабинете директора ядерного центра ВНИИТФ генерала Ломинского раздался телефонный звонок.
— Георгий Павлович, на железнодорожной станции в Челябинске произошёл мощный взрыв. Не ваши люди груз перевозили?
— Челябинск цел?
— Цел.
— Значит, не наш груз.
Как бы некоторые ни пытались обвинять атомщиков в том, что те строят «бомбы замедленного действия», в реальности всё как раз наоборот. В случае природных катаклизмов лучше спасаться на АЭС, если она находится поблизости. Потому что, по статистике, именно там работает «самая защищённая часть населения в случае террористической атаки, падения самолёта или стихийного бедствия».
Помните трагедию на японской АЭС «Фукусима» в 2011 году? Тогда землетрясение создало невиданной высоты цунами (по оценкам специалистов, местами доходило до 15 метров) — АЭС залило водой. Однако не было разрушено ни одного здания. И хотя в округе погибли или пропали без вести 18,5 тысячи человек, никто из тех, кто в тот момент находился на станции, не пострадал.
Кстати
АЭС изначально делают устойчивыми к подземным колебаниям. Поскольку бетон не может растягиваться, его укрепляют стальной арматурой. Она предварительно напряжённая, то есть металлические тросы сначала натягивают, а потом уже заливают бетоном. Так конструкция выдерживает даже девятибалльные толчки. Впервые такую станцию соорудили в СССР — это была Армянская АЭС, построенная в 1970-е годы. 7 декабря 1988 года недалеко от неё произошло Спитакское землетрясение. В эпицентре было 7 баллов, а возле АЭС — 5,5 баллов. Во всей Армении тогда погибло 25 тысяч человек, а вот на атомной станции все до единого остались живы.
А как же цунами, которое затопило фукусимскую станцию? Разве трагедия не может повториться в другом месте? На современных реакторах уже нет. Контейнмент новых АЭС устроен так, что выдерживает давление в 50 тонн на квадратный метр. В случае цунами события в наихудшем случае будут развиваться так: без внешнего охлаждения вода в первом контуре начнёт выкипать через три дня. Чтобы цирконий из оболочек твэлов (тепловыделяющий элемент реактора, содержащий ядерное топливо) не вступил при этом в реакцию с водой и не дал водород (взорваться может именно он, а не само топливо), заработают поглощающие водород реагенты. Реактор остановится, и основная проблема будет в том, что АЭС перестанет давать электричество — пока её опять не запустят.
Кстати
«Российская инженерная школа по строительству и обслуживанию атомных энергетических объектов не просто сильна, но практически не имеет конкурентов на мировом уровне. Специалисты “Росатома” одновременно, хочу это подчеркнуть, одновременно строят за рубежом 22 энергоблока. Это примерно 80% мирового рынка», — сказал Владимир Путин на пленарном заседании форума «Российская энергетическая неделя», который прошёл в октябре 2023 года.
Страшилка № 4. От АЭС очень сильно «фонит», радиация постепенно убивает всех, кто работает на станции или живёт рядом
— Вы кто?
— Я мирный атом.
— А почему с топором?
— Вот видите, как мало вы знаете о мирном атоме!
Последнее — чистая правда: мы, обычные люди, практически ничего не знаем об атоме, и некоторым это только на руку, поскольку позволяет зарабатывать неплохие деньги. Сколько паники вызвала информация о том, что после аварии на АЭС «Фукусима» в токийской воде зафиксирован уровень радиоактивности в 210 Бк/л (единица радиоактивности вещества — беккерель на литр). Люди отказывались даже руки мыть такой водой, предпочитая бутилированную. Для сравнения: во многих странах Европы норма радиоактивности для детского молока — 370 Бк/л.
В августе этого года законсервированную после землетрясения 12-летней давности воду с АЭС «Фукусима» начали сбрасывать в океан. Японская экспертная группа ALPS subcommittee под председательством учёного-ядерщика Ичиро Ямамото ещё в 2020 году подсчитала, что сброс всей воды в море за один год вызовет дозу облучения в 0,81 мкЗв (микрозиверта), или 0,00081 мЗв (миллизиверта). Это ничто по сравнению с естественной радиацией Японии в 2,1 мЗв в год.
Кстати
Среднестатистическая накапливаемая в человеческом организме доза естественного излучения составляет примерно 2–3 мЗв в год. Она складывается вот из чего:
- космическая радиация и солнечная активность — 0,3–0,9 мЗв;
- ландшафтно-почвенное излучение — 0,25–0,6 мЗв;
- радиационный фон окружающей архитектуры — от 0,3 мЗв;
- воздушные массы — 0,2–2 мЗв;
- продукты питания — от 0,02 мЗв;
- питьевая вода — 0,01–0,1 мЗв;
- сам человеческий организм, производящий собственные отложения радионуклидных соединений, — 0,1–0,5 мЗв.
Но что, если фон будет выше, чем рассчитали учёные? А вот что.
За 25–30 лет работы авиапилоты получают дополнительно 50 мЗв. При этом их продолжительность жизни немного выше, чем «средняя по больнице». За одну компьютерную томографию мы впитываем от 10 до 30 мЗв — и преспокойно делаем её не один раз за жизнь. А заядлый курильщик вдыхает в свои лёгкие порядка 50 мЗв в год (в сигаретах есть немного природных изотопов).
Твэлы же практически безопасны — при их изготовлении персонал даже не надевает на себя противорадиационную защиту. Новые тепловыделяющие элементы с топливом внутри можно даже трогать голыми руками.
Страшилка № 5. Из-за ошибки или диверсии сотрудников АЭС «полетит» оборудование — и…
Идёт экскурсия по атомной электростанции. За стеклом два человека, облачённые в специальные противорадиационные костюмы, очень аккуратно несут маленький тюбик. Мальчик спрашивает у экскурсовода:
— Извините, a что будет, если они уронят этот тюбик?
— Дa, в принципе, ничего не будет… В радиусе 115 километров.
Даже если предположить, что все сотрудники АЭС одновременно уснут и зал управления будет обесточен, в дело вступят электромагниты, которые удерживают стержни, способные погасить реактор. Питание этих электромагнитов будет отключено, стержни упадут внутрь активной зоны и остановят цепную реакцию. Происходит это очень быстро — за 4 секунды.
Кстати
На каждой АЭС есть десятки тысяч датчиков, которые подключены к разным не зависящим друг от друга автоматизированным системам безопасности: одни контролируют реактор, другие — то, что происходит за его пределами, третьи отвечают за работу электросетей, радиационный контроль и т.п. Они одновременно снимают множество показаний — плотность нейтронного потока, температуру внутри реактора, скорость турбины и другие, анализируют их в режиме реального времени, а потом передают результаты на пульт управления и в «чёрный ящик» (у АЭС, как и у самолётов, они тоже имеются). Информация отправляется также в МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии). Так как компьютерная сеть АЭС не имеет выходов во внешние сети, для онлайн-отчётов используется особый протокол.
А если вдруг вся охлаждающая вода реактора превратится в пар от перегрева, сработает спринклерная система — она распылит борную кислоту, которая мгновенно вернёт пар в жидкое состояние. А ещё у современных атомных станций имеются ловушки расплавленной массы. Это огромная 800-тонная чаша, в которой находятся оксид железа и борная кислота, — в случае прорыва реактора вся масса кипящего топлива попадёт в эту чашу, вступит в реакцию и сразу же «потухнет».
Кстати
С 1998 года на российских АЭС не зафиксировано ни одного нарушения безопасности, классифицируемого выше первого уровня по Международной шкале ядерных событий INES.
- Нулевой уровень — отклонение, несущественное для безопасности;
- 1-й уровень — аномалия;
- 2-й уровень — инцидент;
- 3-й уровень — серьёзный инцидент;
- 4-й уровень — авария без значительного риска за пределами площадки;
- 5-й уровень — авария с риском за пределами площадки;
- 6-й уровень — серьёзная авария;
- 7-й уровень — крупная авария.
В 2021 году в рамках проекта «Прорыв» в России началось строительство БРЕСТ-ОД-300 (Быстрый Реактор Естественной безопасности со Свинцовым Теплоносителем). Мы первыми в мире запустили эту инновационную технологию и дали старт развитию новой эры атомной энергетики. Отработавшее ядерное топливо будет перерабатываться рядом со станцией и вновь запускаться в реактор — АЭС функционирует по принципу ЗЯТЦ (замкнутого ядерного топливного цикла). По оценкам специалистов, технология использования свинца вместо воды позволит отказаться от больших объёмов герметичной оболочки, ловушек расплава, множества дорогостоящих автоматизированных систем, но при этом сделает атомные станции ещё более безопасными. Так что Джеймс Бонд атомщикам точно больше никогда не понадобится.
