Возможна новая ядерная авария? В разрушенном реакторе ЧАЭС зафиксировали усиление ядерных реакций

Внутри Чернобыльской атомной электростанции в массах уранового топлива вновь начались реакции деления. Теперь ученым предстоит определить степень опасности и понять, нужно ли вмешиваться, чтобы предотвратить еще одну аварию.

Ученые заметили проснувшиеся ядерные реакции совсем недавно.

Это похоже на тлеющие угли в гриле для барбекю, — говорит Нил Хаятт, химик-ядерщик из Университета Шеффилда.

Но самое плохое — это не сам факт того, что в остатках уранового топлива вновь начались реакции деления, а то, что все это происходит в недоступном из-за завалов и подтопов помещении.

О растущем количестве нейтронов — сигнале, который указывает на спонтанное деление, рассказал Анатолий Дорошенко, младший научный сотрудник Института проблем безопасности АЭС НАН Украины. Пока что ученые не могут определить степень опасности — не исключается даже возможность аварии, пишет журнал Science. Его коллега Максим Савельев предполагает, что в запасе есть еще несколько лет, чтобы проследить за ситуацией и определиться с дальнейшими действиями.

Графитовые стержни, которые использовались на АЭС вместе с песком, которым тушили пожар, превратились в лаву и через разломы в реакторе перетекли к подвальные помещения, где затвердели. Однако со временем туда начала просачиваться вода, которая, предположительно, и стала катализатором, запустившим реакции — она замедляет нейтроны, увеличивая их шансы расщепить ядра урана, параллельно размывая радиоактивные залежи топливосодержащих материалов.

Одним из факторов возникновения влаги под реактором стали грунтовые воды. Сергей Паскевич, заместитель директора по научной работе Института проблем безопасности АЭС НАН Украины объясняет, что поднятие воды спровоцировала стена в грунте — это двухкилометровое сооружение, уходящее на глубину 40−60 метров, которое практически окольцовывает ЧАЭС. Ее построили для того, чтобы радиационная вода не утекла в реку Припять и не заражала окружающие грунтовые воды. Из-за того, что эта вода не могла никуда течь, она начала подниматься, постепенно затапливая подвальные помещения объекта Укрытие.

Вода прибывала не только снизу, но и сверху. Вторым важным фактором стали дожди — Саркофаг протекал, а потому вода постоянно просачивалась внутрь. Из-за того, что она постоянно взаимодействовала с топливосодержащими материалами, которые были под реактором, в подвальных помещениях ЧАЭС появилось сразу несколько комнат, заполненных водой с радионуклидами.

В 2019 году был установлен Новый безопасный конфайнмент (НБК), после чего дожди перестали попадать внутрь Укрытия. Со временем большая часть воды высохла — сейчас она есть лишь в нескольких комнатах. Количество нейтронов также начало снижаться, что говорило о постепенном уменьшении реакций деления.

Однако со временем ученые обнаружили, что в некоторых помещениях с топливосодержащими материалами ситуация развивается совершенно иначе. Исследователи уверены, что высыхание радиоактивной воды каким-то образом делает нейтроны более, а не менее эффективными при расщеплении ядер урана, однако сейчас они не могут объяснить, почему это происходит.

Сейчас вода отступает все активнее — по оценкам Паскевича, на нижних уровнях ЧАЭС сейчас находится около 70 кубов воды, которые остались в двух-трех комнатах. Ученые опасаются, что этот процесс будет ускоряться экспоненциально — тепло от реакций деления испаряет остатки воды, что может привести к «неконтролируемому высвобождению ядерной энергии». Опасаться второго Чернобыля не стоит, однако любая взрывная реакция может частично обрушить Укрытие, а весь НБК будет заполнен радиоактивной пылью, которая сейчас скопилась в подвальных помещениях.

Одной из проблемных зон является комната 305/2. Уровни радиации, исходящие от нее, не позволяют установить там датчики. Нитрат гадолиния, который ученые использовали для поглощения нейтронов и подавления реакций деления, распылить там тоже невозможно, так как помещение завалено обломками.

Одной из идей является создание робота (который будет более устойчивым к радиации, чем тот, что был в сериале Чернобыль), чтобы он просверлил отверстия в бетоне и вставить в них стержни с бором, которые смогут поглощать нейтроны в недоступном помещении.

Украина уже давно планирует отправить топливосодержащие материалы в хранилище, где они не представляли бы опасности для окружающего мира. Уже к сентябрю ученые планируют предоставить план, как это сделать — однако новые реакции распада, которые удалось обнаружить в Укрытии, а также их постепенное превращение в пыль и ил, значительно усложняет этот процесс.