Мирный, но опасный атом

Человечество учится на ошибках. Это естественный процесс развития, который достался нам от предков. Сталкиваясь с неудачей, мы анализируем ее, отмечаем, что пошло не так, чтобы в будущем этого избежать. Авария на Чернобыльской АЭС стала результатом ошибок и неверных решений. А ликвидация последствий аварии заняла долгие годы. С тех пор прошло более 30 лет, а события 1986 года до сих пор остаются примером самых серьезных антропогенных катастроф за всю историю человечества. А об авариях в Японии и США вспоминают нечасто. Кстати говоря, 23 сентября стало известно, что мини-сериал "Чернобыль" от компании HBO выиграл престижную американскую телевизионную премию "Эмми". С академиком РАН Леонидом Большовым мы поговорили и о сериале, и о том, какие качественные изменения произошли в области обеспечения безопасности объектов, где человек вот уже долгие годы пытается "дружить" с мирным атомом.

- Вспомните, что вы почувствовали, когда узнали об аварии на Чернобыльской АЭС.

- Честно говоря, в первые дни после аварии ничего не было известно. Первый раз меня проинформировали лишь 2 мая 1986 года, спустя несколько дней после аварии. Хотя в общем-то и не должны были информировать, поскольку до 1986-го года я работал в филиале Института атомной энергии имени И.В. Курчатова, где не занимались атомной энергетикой.

Я исходно тоже не атомный энергетик. По образованию и воспитанию я - физик-теоретик. В Пахринском филиале Курчатовского института (нынешний Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований) я с большим энтузиазмом изучал нелинейную оптику, взаимодействие лазерного излучения с веществом, физику поверхности, физику плазмы, термоядерный синтез и массу других интересных областей. В то время представления об атомной энергетике были у меня на уровне обывателя.

2-го мая мой руководитель – начальник теоретического отдела, покойный ныне академик Александр Михайлович Дыхне рассказал мне об аварии. Создатель филиала Курчатовского института, в то время вице-президент Академии наук, заместитель директора Курчатовского института Евгений Павлович Велихов отправился в Чернобыль и убедился в том, что инженеры, которые проектируют реакторы, слабо разбираются в фундаментальных основах его работы и в том, что с ними происходит в сильно нестандартных условиях. Требовались знания ученых, которые разбираются в самой природе физических процессов.

И вот 2 мая 1986 года наша лаборатория и ряд специалистов филиала были построены в ружьё. Дирекция предоставила нам весь вычислительный центр филиала. Раньше за работу на компьютерах центра проходили настоящие сражения, а мы получили все машины в неограниченное пользование и стали разбираться.

Нам предстояло ответить на вопрос – что происходит с топливом внутри четвертого блока Чернобыльской АЭС? Дело в том, что двуокись урана имеет очень большую удельную плотность по сравнению с бетоном, песком и всем тем, что окружает топливо в реакторе. При  расплавлении активной зоны двуокись урана тонет, опускаясь на дно, и расплавляет всё на своем пути.

В отличие от химического топлива, ядерное топливо сгорает в цепной реакции распада урана-235 на осколки. Эти осколки – вся таблица Менделеева. Продукты горения остаются внутри «таблеток» из двуокиси урана, которые набиваются в трубочку. Трубки вынимают из реактора и помещают в бассейн выдержки для охлаждения. Это необходимо, поскольку большая часть продуктов горения – нестабильна − осколки продолжают выделять тепло, даже когда реактор остановлен. Если по каким-то причинам система охлаждения нарушена – повреждены трубопроводы или, как в случае с Чернобылем, – весь реактор разрушен – топливо внутри блока продолжает выделять энергию, расплавляя все вокруг.

Нам предстояло выяснить, с какой скоростью это происходит. Из Курчатовского института нам привезли чертежи реактора РБМК, мы обложились книжками и стали изучать совершенно новую для себя область науки и техники. Информации катастрофически не хватало. Мы не знали, что там происходило после взрыва, где находится топливо и что конкретно разрушено. Поэтому нужно было проводить многовариантные исследования и выбирать наихудшие сценарии.

Следующий вопрос, который мы получили из Чернобыля – как гарантированно предотвратить проникновение расплавленного топлива до водоносного горизонта. Специалисты в Чернобыле предложили просверлить под четвертым блоком АЭС отверстия для труб, которые охлаждали бы топливо. Перед нами была задача просчитать сценарии с разным расстоянием между этими трубами. Если трубы будут расположены далеко друг от друга, топливо расплавит грунт и пойдет вниз. А если трубы будут расположены впритык, возможно, топливо постепенно остынет. Но требовались расчеты для определения критического расстояния между трубами. Когда все было просчитано, оказалось, что критическое расстояние – 4-6 сантиметров. Первый отчет группа выпустила в мае и представила директору филиала Вячеславу Дмитриевичу Письменному. Он посмотрел на картинки и сказал нецензурные слова. Эти данные он повез в Чернобыль и показал Велихову. Велихов посмотрел картинки, сказал такие же нецензурные слова и повез обратно в Москву.

Дело дошло до Егора Кузьмича Лигачева, который возглавлял оперативную группу Политбюро по вопросам Чернобыльской аварии. Вскоре было принято решение о строительстве ловушки для топлива под четвертым энергоблоком Чернобыльской АЭС. Мы предоставили необходимые рекомендации для проекта.

- Вы смотрели нашумевший сериал "Чернобыль" от HBO? Есть ли сходство?

- Многие из нас, участников ликвидации последствий, нашли время для просмотра. Но ощущения, конечно, неприятные. Это эффектный удар ниже пояса. Поскольку в сериале действительно много правдивых вещей, но они приправлены, что называется, антисоветчиной. В сериале нет ни одного нормального человека, все персонажи чего-то боятся и, конечно, непрерывно пьют водку. Кстати сказать, в Чернобыле в то время был сухой закон.

Искажена сама атмосфера. На самом деле, все работали на немыслимом энтузиазме. У нас и наших коллег было ощущение, что мы спасаем страну и всё человечество. А поскольку первое время бюрократия поджала уши, то работать было исключительно легко и приятно. Решения, требующие огромных ресурсов, сил и средств, принимались по просьбе ученых очень быстро.

Конечно, были ошибки, ведь мы столкнулись с неизвестным. Времени на глубокое исследование не было, поэтому среди мероприятий по ликвидации не все были удачными.

- Давайте поговорим о последующем развитии атомной энергетики. За тридцать лет какие качественные изменения произошли в области обеспечения безопасности атомных электростанций?

- После событий в Чернобыле в стране были приняты важные решения, как организационные, так и научно-технические. Так все атомные станции из Минэнерго были переведены обратно в Министерство среднего машиностроения, которое потом стало Министерством по атомной энергии. (Сегодня - Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом» - прим. НР) Также  был принят целый ряд федеральных программ по повышению безопасности при работе с реакторами. И конечно, важным решением стало создание независимого от отрасли института при Российской академии наук.

Евгений Павлович Велихов поручил это дело мне – давай, засучивай рукава и обеспечивай безопасность атомной энергетики.

Идея создать институт при Академии наук независимо от отрасли была правильной. Кстати выдвинул ее академик Валерий Алексеевич Легасов. Она была поддержана на уровне Политбюро и в 1988 году Совет министров выпустил распоряжение о создании Института проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук.

К сожалению, прошло несколько лет и Совета министров СССР, как и самого СССР, не стало. И пришлось создавать Институт не в самых благоприятных условиях. Тем не менее, соединение этого чернобыльского энтузиазма и теоретического подхода к окружающей действительности позволило создать ИБРАЭ РАН, который сегодня известен и уважаем во всем мире.

Поначалу, конечно, двери атомной отрасли были для нас закрыты на множество замков, поскольку идея независимого института создавала внутренний конфликт, ведь в Минатоме нас воспринимали как еще одних контролеров на их голову, да к тому же из Академии. Для института, который только вставал на ноги, это было не самое благоприятное время.

Тем не менее, мы быстро осознали, что можем сотрудничать с Западом, поскольку прошли через Чернобыль и знаем не по книжкам последствия реальной аварии. А во-вторых, мы академический институт, в котором изучается природа процессов. И это прошло на ура. Буквально через полтора года у нас уже были контракты с американскими, французскими и немецкими организациями, которые отвечают за безопасность. Наш институт разрабатывал модели и компьютерные коды, которые включались в программные системы, используемые для лицензирования зарубежных АЭС. А вскоре атомная промышленность России, постепенно оправившись после Чернобыля, направилась в сторону Китая и Индии. Оказалось, что одного решения властей недостаточно для строительства атомной станции  в другой стране. Необходимо было обоснование безопасности, которое будет включать полный набор сценариев возможных тяжелых аварий, а также расчеты аварийных процессов с помощью отечественных программных средств.

Выяснилось, что кроме академического института никто не сможет выполнить эту задачу. И тут сами "атомные бароны" пришли сюда на Большую Тульскую, поклонились в пояс и попросили о помощи.

У нас появилась возможность заявить о себе как о ведущих специалистах. Первые работы для отечественной атомной промышленности позволили нам войти внутрь этой системы, при этом, сохранить независимость. То есть ни министр, ни генеральный директор нынешнего «Росатома» не может мне приказывать. Но, тем не менее, мы активно работаем с нашими коллегами, помогаем им, выполняем разные контракты. Мы находимся внутри системы и понимаем, как всё устроено.

За тридцать лет была проведена масштабная программа по модернизации, установке новых систем безопасности, установке новых систем автоматизации, диагностики, управления реакторами. Все станции оснащены полномасштабными тренажерами для операторов. Внедрено понятие культуры безопасности, которая раньше была предметом острот. Она стала своего рода библией, непреложным условием. И это критически важно.

Укрепилась система надзора. Сегодня именно независимая Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) выдает лицензии на строительство и эксплуатацию атомных объектов, сертифицирует программные средства для обоснования безопасности.

Каждая атомная станция оснащена сегодня цифровыми технологиями. И развитие продолжается.

Кроме этого, ведется большая работа в области атомной энергетики следующего поколения. Перед отраслью поставлена задача производить электричество более экономно, безопасно, с минимальным количеством отходов. Программа предусматривает замыкание ядерного топливного цикла, при котором энергия продуктов горения будет использована повторно.

Конечно, за эти тридцать лет мы продвинулись вперед. Сейчас мы работаем над разработкой кодов нового поколения. За десять лет нам удалось разработать более двух десятков программных кодов. И сегодня мы проводим их аттестацию в Ростехнадзоре. На основе расчетов по кодам принимаются решения о лицензировании станций. Это очень ответственное дело.

- Давайте подытожим, но при этом взглянем в будущее. Как вы считаете, что ждет эту отрасль в будущем? Сможем ли мы когда-то сказать, что та или иная атомная станция на сто процентов безопасна?

- Когда специалист или ответственный сотрудник говорит о том, что предприятие на сто процентов безопасно, его увольнять надо. В этой сфере точно не может быть предела совершенству. Люди постоянно должны искать в системе слабые места, поскольку здесь сочетаются разные природные факторы, риск человеческих ошибок и пр.

Я, пользуясь нашей независимостью, сообщаю генеральному директору «Росэнергоатома» обо всех замеченных мною недоработках или областях недостаточно исследованных.

Сегодня все согласны с тем, что в этой отрасли безопасность превыше всего и над этим нужно постоянно работать. Это единственная гарантия того, что люди могут спать спокойно.