Абсолютная безопасность.

     С 1986 года главным пугалом отечественных экологов является ядерная энергетика. Собственно, именно на этой проблеме экологическое движение у нас и сложилось. На этом делались карьеры, зарабатывались деньги и слава, продавались и покупались власть придержащие. Потом добавилось другое: незаконные отловы, отстрелы, порубы и потравы, бурения и внедрения, выбросы и захоронения - но главной проблемой была и остаётся она - ядерная энергетика. Нет бога, кроме Чернобыля, и река Теча - пророк его. В роли шайтана - то министр атомной энергетики, то директор "Маяка". В роли меча правоверных - то "Билуна", то "Хранители радуги".
     Однако стоит отметить, что и здесь, как во всяком по-настоящему большом деле, наблюдается некая дисперсия: от случаев клинических "Хранители…" до "наоборот" - СоЭС. СоЭС тоже путает типы реакторов и параметры их функционирования, но хотя бы иногда его авторы читают научно-популярную литературу - до чего у иных руки не доходят. Потому, наверное, и стоит спорить и обсуждать материалы их авторства - они, по крайней мере, понимают о чём говорят.
     Впрочем, и у СоЭС отнюдь не всё гладко, чему свидетельством стал ряд голословных и практически необоснованных заявлений и обвинений в адрес ядерной энергетики в связи незащищенностью(по их мнению) ее объектов перед угрозой терактов. В духе времени, ничего не скажешь. В рамках данной статьи хотелось бы более подробно остановиться на каждом виде объектов и попытаться провести далеко неполный вероятностный анализ безопасности этих объектов с точки зрения атаки террористов. Итак:

   .. на станциях как правило есть еще хранилища отработавшего ядерного топлива, разрушение которых может вызвать последствия, сравнимые со взрывом самого реактора.- заявляет СоЭС.
     Интересно, о каком именно взрыве идет речь? Скорее всего , авторы намекают на ядерный взрыв, а именно, на неконтролируемую самоподдерживающуюся вспышку ядерной реакции , который приведет к невиданной доселе катастрофе.С вероятностью 99.9 процентов можно говорить, ядерного взрыва не будет, да и не может быть.
     Чтобы объяснить данное утверждение , необходимо совершить краткий экскурс в ядерную физику, науку, с которой господа из СоЭС возможно отдаленно и знакомы, но совершенно на нее не опираются, когда делают громкие и обличающие выводы.
     Консервативно предположим, что в результате атаки хранилище отработанного ядерного топлива (ХОЯТ) было полностью разрушено с нарушением условий теплоотвода.
      Несколько слов о самом отработанном топливе. Отработанное ядерное топливо (ОЯТ) водо-водяных реакторов с водой под давлением(самых распространенных на данный момент аппаратов) содержит около 2 процентов ²³⁵U, менее процента ²³⁹Pu - основных делящихся нуклидов.
     Также необходимо отметить, что несколько процентов равновесного состава представляют продукты деления(ПД) - элементы, как правило, центральной части таблицы Менделеева и их изотопы, которые не только не могут участвовать в процессе деления, но и благодаря своим физическим свойствам, очень сильно мешают делению ядер, так как поглощают нейтроны.
     Если речь идет о отработанном топливе отечественных канальных реакторов (РБМК), которое пока не перерабатывается , а следовательно , его накоплено огромное количество, то в нем содержание ²³⁵U сравнимо с природным (0.7%), а плутония еще меньше. Также в этом топливе находится несколько процентов продуктов деления.
     Вернемся к атаке террористов на хранилище отработанного ядерного топлива. Как было предположено ранее , ХОЯТ было разрушено с образованием нагромождения тепловыделяющих сборок(ТВС). Активная зона реактора теплового типа состоит из ТВС - системы дистанционированных относительно друг друга ,как правило, металлических трубок , в которых размещено ядерное топливо. Я специально не вдаюсь глубоко в технические аспекты с целью объяснить широкому кругу читателей и господам из СоЭС состояние проблемы. И тем не менее, в нагромождении тепловыделяющих сборок, образовавшихся после теракта не начнется цепная неконтролируемая ядерная реакция. Поясню . Водо-водяные реакторы с водой под давлением как отечественных так и зарубежных конструкций, канальные реакторы(РБМК) являются тепловыми реакторами, в которых большинство делений происходит за счет взаимодействия ядер ²³⁵U и ²³⁹Pu с тепловыми нейтронами. Безусловно, какая-то доля делений приходится и на быстрые нейтроны, но она не является определяющей в данном типе реакторов. Основные реакции деления можно записать в следующем виде:

     где,
     А1,А2,А3,А4 - продукты деления,
     dm1, dm2 - дефекты массы,
     ¹₀n(тепловой) - тепловой нейтрон с энергией менее 0.5 эВ,
     ¹₀n(быстрый)- быстрый нейтрон с энергией от 200 КэВ до 14 МэВ,
     k1,k2 - целые коэффициенты .
     Если переходить к объяснению "на пальцах", то быстрые нейтроны , рожденный в результате реакции деления должны замедлится, то есть сбросить энергию , стать тепловыми и , став ими, вызвать такую же реакцию деления , провзаимодействовав с другими ядрами урана и плутония. Замедлиться нейтрон может только испытав взаимодействие с веществом - замедлителем (водой, графитом, тяжелой водой). Процесс замедления представляет собой несколько последовательных неупругих соударений быстрых нейтронов с ядрами замедлителя. В случае , когда на 1 тепловой нейтрон-предшественник будет образовываться более одного нового теплового нейтрона начнется цепная неконтролируемая ядерная реакция.
     Еще раз вернемся к атаке террористов на хранилище отработанного ядерного топлива. Даже если ХОЯТ разрушено, теплоотвода нет, тепловыделяющие сборки невероятным образом свалились в кучу(например в хорошо уложенный штабель) с вероятностью 99.9 процента можно говорить , что цепная неконтролируемая реакция не начнется. Не начнется по двум основным причинам.

1) Элементарно нет замедлителя. Нейтронам , которые будут образовываться от остаточного спонтанного деления не на чем будет замедляться. Реакция угаснет так и не начавшись.

2) Большое количество в отработанном ядерном топливе продуктов деления будет почти полностью поглощать нейтроны, образовавшиеся от спонтанных делений.

     В данном примере был рассмотрен самый наихудший вариант. В случаях же, если после разрушения хранилища образуется смесь железобетонного мусора и отработанного топлива(что вероятнее всего и произойдет), ядерная реакция тем более не начнется, потому что в дополнении к двум вышеупомянутым факторам добавится третий - поглощение нейтронов на элементах строительных конструкций.
     Сложнее обстоит вопрос с герметичностью тепловыделяющих сборок, в которых находится отработанное ядерное топливо. Перед помещением в ХОЯТ на длительное хранение ТВС выдерживается с определенным сроком в бассейне выдержки с целью уменьшения дозовых нагрузок на персонал при работе с ней и уменьшения энерговыделения. Даже по прошествии этого периода тепловыделяющие сборки как в хранилище отработанного ядерного топлива , так и при транспортировке необходимо охлаждать. При авариях с разрушением ХОЯТ нельзя сказать со стопроцентной уверенностью ни что все 100 процентов тепловыделяющих элементов не потеряют герметичность , ни что потеряют. Здесь необходимо вести детальные расчеты , зависящие от вида ТВС, условий их взаимного расположения , времени выдержки, условий воздушного естественного охлаждения (при условии полной потери принудительного). Однако , необходимо заметить, что даже расплавление нескольких тепловыделяющих сборок и образование расплава металлических элементов ТВС и ,непосредственно, топлива не приведет к образованию вторичных критических масс и не сможет послужить причиной ядерного взрыва. Такой вывод можно сделать исходя из опыта ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС. Через 10 лет посте катастрофы специалисты НИКИЭТ смогли попасть в помещения расположенные под реактором и там были обнаружены несколько застывших расплавов ТВС солидных размеров. Несмотря на наличие таких расплавов, с момента катастрофы не были зафиксированы вспышки реакции в помещениях разрушенного блока на ЧАЭС.
     Самым же страшным фактором при теракте на хранилище отработанного ядерного топлива является непосредственно взрыв остатков горючего при падении самолета на хранилище. При таком взрыве возможно, я повторяю, возможно, ограниченное количество ТВС или их частей будет выброшено за пределы хранилища. Это потребует достаточно дорогостоящих и сложных дезактивационных работ. Возможно не территории прилегающей к хранилищу будет наблюдаться заметное повышение фона. Но это будет локальная авария, которая ни в коем случае не повлечет за собой отчуждение территории, переселение десятков тысяч человек и многочисленные жертвы.

Транспортировка отработанного ядерного топлива.

     Вместе с тем контейнеры для перевозки ОЯТ рассчитаны только на устойчивость к падению с нескольких метров и устойчивость к огню, они не выдержат террористической атаки с воздуха. Это идеальная возможность для террористов устроить новый Чернобыль.- говорят специалисты из СоЭС в своем заявлении от 20 сентября. Ну для начала , давайте определимся с тем, что же произошло в Чернобыле. Опуская причины, приведшие к катастрофе, можно констатировать, что произошел неконтролируемый разгон ядерной реакции, следствием которого стал тепловой взрыв и разгерметизация реактора. Вспышка была такова, что по расчетам генпроектировщика РБМК НИКИЭТ около 50 процентов тепловыделяющих сборок испарились в прямом смысле слова и в виде облака все это вышло в атмосферу. А ведь 50 процентов сборок - это чуть менее 1000 тепловыделяющих сборок. Каким образом при атаке террористов на контейнеры с отработавшим ядерным топливом возможно испарить около 1000 ТВС я себе не представляю. Авторы из СоЭС применили ,конечно, красивый и запугивающий оборот речи "Новый Чернобыль". Но тем самым они показали себя как некомпетентные люди в вопросах ,связанных с ядерной энергетикой. Если же подходить с научной точки зрения, то даже при разгерметизации контейнера с ОЯТ , при любых вариантах расположения ТВС относительно друг друга, после разрушения развитие цепной неконтролируемой ядерной реакции невозможно по трем основным причинам, которые мне бы хотелось перечислить еще раз.

1).Отсутствие замедлителя

2)Большое количество продуктов деления.

3)Наличие дополнительных поглотителей - остатков либо контейнера, либо специальной железнодорожной платформы и т.п.

      Рассуждения относительно герметичности ТВС и вероятности их разброса аналогичны тем, которые я вел для хранилища отработанного ядерного топлива.
     Не могу также не отметить несомненного прогресса, который наблюдается при работе деятелями СоЭС над проблемой транспортировки ОЯТ. Цитирую:" Вместе с тем контейнеры для перевозки ОЯТ рассчитаны только на устойчивость к падению с нескольких метров и устойчивость к огню….. ".Господа из СоЭС выяснили для себя, что контейнеры делаются не из жести и не кувалдой и напильником. Однако в докладе "Транспортировка радиоактивных веществ и ядерных делящихся материалов в России:практика неминуемого риска"авторы пытаются убедить читателя именно в этом. На протяжении десятка страниц СоЭС последовательно доказывают , что транспортировка ОЯТ в России невозможна. Этот доклад содержит как неверную трактовку отдельных фактов, так и явные фальсификации. Данные , на основе которых делаются выводы были собраны следующим образом ,цитирую::"Информация о них была получена и проверена в ходе расследований, предпринятых экологическими организациями".По-русски говоря:"Баба Маша сказала, тетя Валя повторила , экологи опубликовали". В России сотни экологических организаций. Большинству из них научное обоснование , именно обоснование , а не голословное обвинение , просто недоступно. О какой научной основе в деятельности экологов можно говорить, если самая богатая и авторитетная организация "Гринпис России" измеряет неизвестный науке термин количество электричества в единицах мощности - киловаттах, а СоЭС в обращении к министру Атомной Энергетики Румянцеву называют новые реакторы , которые должны быть построены согласно "Программе развития атомной энергетики до 2050 года" бридерами - наработчиками плутония. Речь идет о реакторе БРЕСТ, который к наработке плутония не имеет в принципе никакого отношения и создается как раз для его утилизации и сжигания высокоактивных долгоживущих продуктов деления. Коэффициент воспроизводства реактора БРЕСТ близок к единице. Уважаемые "эксперты" из СоЭС, а именно господа Сливняк и Кузнецов, откройте любой учебник по физике и почитайте определение коэффициента воспроизводства. Прочитав, я надеюсь, Вы перестанете обзывать БРЕСТ бридером.
     Однако, вернемся к вероятностному анализу безопасности атомной энергетики с точки зрения угрозы теракта. Несомненно, главной целью для террористов станут не хранилища с отработанным ядерным топливом и контейнеры с ним. А непосредственно реакторы.

Ядерные реакторы.

     "Учитывая террористические реалии сегодняшнего дня, энергокомплекс необходимо децентрализовать: гораздо безопаснее и устойчивее иметь десятки небольших неядерных установок, нежели одну гигантскую атомную станцию. Обеспечивая около 14% электроэнергии в России, атомные станции очевидно не являются основным энергоисточником, но представляют собой главный источник опасности среди всех предприятий энергокомплекса. В такой ситуации необходимо свертывать атомную энергетику вследствие ее особой уязвимости по отношению к возросшей угрозе терроризма."- говорится в заявлении СоЭС от 14 сентября.
     В свете данного рассуждения возникает вопрос: а просчитывались ли авторами последствия минно-взрывной диверсии на плотине, скажем, Горьковской ГЭС?
     В случае её взрыва паводковой волной будут снесены последовательно плотины Чебоксарской, Саратовской, Куйбышевской и Волгоградской ГЭС, и вся вода каскада волжских водохранилищ одномоментно окажется в Волгоградской и Астраханской областях. Достаточно взглянуть на физическую карту этих областей, где высоты колеблются от 10-ти до -10 метров над уровнем моря, характер местности - равнинная степь, а населённые пункты приурочены к понижениям местности, чтобы вышеприведённый рассказ об опасности атомной энергетики по сравнению с другими её видами потерял первозданную убедительность. А не хочется воображать такое на Волге - можно пофантазировать насчёт каскада ангарских гидроэлектростанций, там банальным наводнением дело вряд ли кончится. Объемы воды, высвобожденные в случае разрушения плотины Иркутской ГЭС (далее Братской, Усть-Илимской), по крайней мере, сопоставимы с объемами воды самой полноводной реки России, каковой является Волга, но производственный комплекс расположенный на берегах Ангары, вернее, его, даже частичное, разрушение, повлечет за собой невиданное экологическое бедствие. Или взрыв Нурекской плотины на Вахше (Таджикистан) - самой высокой в мире, и прямо под боком у исламских экстремистов и прочего Талибана.
     Что же касается идола экологов - Чернобыльской зоны, то о ней, в частности, можно привести следующие факты: здесь самая большая и устойчивая популяция орлана-белохвоста в Украине (краснокнижный вид!) - а ведь это хищник, вершина пищевой пирамиды, и по всем законам накопление в его организме радионуклидов (и, следовательно, их влияние) должно быть наибольшим в экосистеме. Здесь же, в Чернобыльской зоне, самая высокая численность волка на равнинной Украине - а ведь это тоже хищник, конечное звено пищевых цепей.
     Но вернемся к ядерному терроризму. Угроза терроризма появилась не сегодня, она была всегда и всегда рассматривалась специалистами , также как и угрозы войн, наводнений и падения метеорита. Скорее всего , защитные барьеры реактора будут частично разрушены в результате падения самолета на АЭС. СоЭС предлагает убрать все реакторы, заставить всю Россию ветряками и жить не тужить.
     Однако, существует вероятность падения метеорита дождя или самолета на каждый ветряк. Она безусловно, ничтожно мала, но все равно существует. Если следовать логике экологов из СоЭС, ветряки тоже надо закрыть, отказаться от любого вида энергетики и перебираться жить под землю на глубину около одного километра. Уж там то самолет и метеорит никого не достанут. Я понимаю, что такие рассуждения выглядят смешными и абсурдными. Нельзя отказываться от почти всех благ цивилизации , если существует вероятность эти блага потерять. Если следовать такой логике, то не стоит строить дома, так как на них может упасть самолет, не стоит выходить на улицу - может упасть кирпич ,не стоит ездить на поезде, так как на него может упасть самолет, не стоит жить так как есть вероятность умереть.
     АБСОЛЮТНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НЕ СУЩЕСТВУЕТ. Это миф, это экоутопизм. Не нужно закрывать АЭС, если на нее может упасть самолет. Нужно сделать так, чтобы снизить вероятность данного исходного события. Как? Рядом организационно-технических мер, которые не мне и не экологам разрабатывать. Нужен грамотный научный подход, а не голословное обвинение , эмоции, популизм. И не надо говорить , что масштабы различных катастроф несопоставимы. Масштабы можно уменьшить. Как? Я уже говорил.

Bogens.A