Как на самом деле взорвали 4-й блок ЧАЭС: почему «отравленный» реактор нельзя было доставать из «ямы»

Как события накануне аварии могли повлиять на судьбу реактора?
После ошибок СИУРа в управлении реактором или и/в результате ксенонового отравления, либо уменьшения мощности для проведения виброиспытаний, реактор глохнет. Мы это подробно разобрали в предшествующей статье. Существует крайне важная гипотеза возможности ксенонового отравления реактора, созданного как в результате планового снижения мощности на 50% накануне эксперимента, так и последующей задержки ее снижения из-за запрета Киевэнерго. Кратко напомним эти моменты.
В процессе снижения мощности блока 25 апреля 1986 г. в смену Акимова А.Ф. (с 0 ч. до 8 ч.) в 7 час. 10 мин. ОЗР по расчетным данным достиг значения 13,2 стержня, т.е. стал ниже допустимого в 15 стержней.
Из показаний Рогожкина, начальника смены станции:
Далее процесс снижения мощности (разгрузки блока) был неожиданно прерван на уровне 50% от проектной мощности реактора по требованию диспетчера Киевэнерго 25.04.1986 в 14:00, запретившего снижение мощности из-за проблем на Трипольской ГРЭС (по другой версии – Южно-Украинской АЭС), и продолжен только в 23:10.
Как считает В. Комаров (бывший замдиректора по науке Смоленской АЭС, участник расследования аварии):
Но телекс от „Киевэнерго“ был продублирован телефонным звонком из ЦК КПСС... И … указание было выполнено...»
По мнению замминистра энергетики Г.А. Шашарина:
Данное обстоятельство имело внешний характер, руководство могло скорректировать программу. Однако всё это требовало дополнительного времени, которым группа не располагала.
В книге Н. Карпана есть свидетельство Ельшина М. А. (НС ЦТАИ), подтверждающее эту гипотезу:
Как пишет автор учебника Гурачевский В. Л. («Введение в атомную энергетику», библиотека Росатома):
Посмотрим, как комментирует данный момент сам конструктор реактора РБМК-1000, академик Н. Доллежаль:
Оценивая степень отравления реактора после 23 ч, он пишет:
Далее Дятлов дает указание на подъем мощности, что было установлено в процессе судебного расследования, хотя он это отрицает. Реактор начинают поднимать из ямы — это было сделано достаточно быстро, с 00:38 мин до 00:42 — за 4 мин мощность подняли до 160 МВт, а чуть позже, к 01:03, до планируемых 200 МВт. Основные вопросы, которые возникают в этом ключевом эпизоде:
- можно ли было поднимать мощность;
- за счет чего это было сделано;
- соблюдались ли при этом нормативные документы по управлению реактором?
Посмотрим, как оценивают данные события сами участники событий, официальные комиссии и эксперты.
Техническая лента событий
00ч 05м - по распоряжению Дятлова А.С. начато снижение мощности реактора до уровня собственных нужд (200 МВт).
00ч 28м - отключен ЛАР, включен АР-1. По ВК отключился АР-1, не включился АР-2 по недопустимому разбалансу. Тепловая мощность реактора падает.
00ч 30м 50с - сигнал неисправности измерительной части АР-2.
00ч 31м 35с - 00ч 32м 46с - срабатывание БРУ-К2 ТГ- 8.
00ч 34м 03с - 00ч 37м 49с - сигнал аварийного отклонения уровня в БС.
00ч 35м - кнопкой «быстрое снижение мощности» снижена уставка АР.
00ч 36м 24с - уставка АЗ по снижению давления в БС переведена с 55 на 50 кг/см2.
00ч 38м - N(T) = 0 -:-30 МВт. Подъем мощности до уровня СН по распоряжению Дятлова.
00ч 39м 32с - 00ч 43м 35с - программа ДРЭГ не работала (4м 03с).
Причина - подготовка СДИВТом магнитной ленты ДРЭГ для записи испытаний.
00ч 42м - N(T1 =160 МВт. Включен АР-1. Недопустимый разбаланс на АР-2 убран. АР-2 приведен в готовность. ОЗР = 19,7 ст. РР по ВУ «Скалы» (по данным НСБ Трегуба и НСС Рогожкина).
Wan = 0, пар на БРУ-К.
00ч 42м - замер вибрации холостого хода ТГ-8 с возбужденным генератором.
00ч 43м 27с - вывод зашиты АЗ-5 по отключению ДВУХ ТГ.
……………………..
01ч 03м - N(T) = 200 МВт. Отключение ТГ- 8 от сети, замер вибрации XX с отключенным генератором.
Действия персонала и регламент
Согласно трактовке INSAG-7, также свидетельствующем о ксеноновом отравлении:
В 01 ч 22 мин 30 с была произведена запись параметров энергоблока системой СЦК СКАЛА на магнитную ленту, причем оперативные расчеты по программе ПРИЗМА в тот период не производились. Они были выполнены после аварии с использованием снятой с СЦК магнитной ленты по программе ПРИЗМА-АНАЛОГ вне пределов ЧАЭС (на Смоленской АЭС). Персонал БЩУ и персонал системы СКАЛА результатов оперативных расчетов не имел и вычисляемых параметров, включая значение ОЗР, на этот момент не знал.»
Перед аварией персонал управлял реактором как бы вслепую. Но когда они поднимали реактор из ямы, у них должно было быть понимание ситуации. Весь этот эксперимент должна была проводить одна, самая опытная смена, но по роковому стечению обстоятельств на дежурство попала, наоборот, самая неопытная. Что пишет об этом Н. Доллежаль:

Блочный щит управления Чернобыльской АЭС до аварии
Форум IXBT:
Согласно Регламенту п. 6.2, реактор нужно было заглушить, так как подъём с мощности менее 50% от проектной мощности разрешён только в том случае, если до останова ОЗР был не ниже 30 стержней, а у реактора было 24 (см. скан ниже). Эта ситуация поставила персонал в крайне непростую ситуацию: глушить ли реактор, как того требовал регламент, или продолжать цепь нарушений, которая, как теперь известно, окончилась катастрофой. Первый раз проскочили накануне, когда было 13,2 вместо 15. Вдруг опять проскочим? Реактор стал вновь «отравляться».


Скан п.6 Технологического регламента реактора РБМК-1000
Для наглядности представим график с изменением мощности реактора и запаса реактивности реактора с сайта – В.Дмитриев (ВНИИАЭС).

Согласно определению суда:
Гурачевский В. Л.:
Так куда они могли подняться? — мнение участника форума IXBT:
- Если на 500МВт, куда они судя по графику почти долезли перед сваливанием, то всё равно 0,5+0,5+0,5+0,5+3,0 и только потом эксперименты или иные виды работ на данном уровне мощности;
- Но они симпровизировали на ходу, потому что спешили (а перенос испытаний диспетчером и плюс этот вот незапланированный провал ещё больше их отодвигали от цели)… Метленко ли или сам Дятлов сообразил по табличке п.6.6.10, куда можно по быстрому вылезти, формально оставаясь в рамках ТРа, теперь уже неважно. Но на 200Мвт им карабкаться вроде бы 0,5 часа, плюс 0,5 надо поработать чтобы устаканилось.»
Очевидно, что при отравлении реактора подняться на 700 МВт без прохождения йодной ямы было нельзя. 200 МВт в тех условиях — реальный предел.
Как написано в докладе INSAG-1:
Далее самый осведомленный исследователь аварии О.Ю.Новосельский дает ответ на вопрос – можно ли было реактор доставать из ямы:

Реакторный зал ЧАЭС
По мнению Аркадия Ускова, старшего инженера по эксплуатации реакторного цеха N1 (РЦ-1) 1 блока ЧАЭС, персонал был недостаточно информирован об этой проблеме:
Нигде ни полстрочки об этом даже не упоминалось. А еще с институтской скамьи было крепко вбито в голову: реактор взорваться не может! Это уже после аварии оперативный запас установят 30 (!) стержней, и не меньше. Это уже в октябре 1986 года введут в Регламент грозное предупреждение: «…при запасе менее 30 стержней реактор переходит в ядерно-опасное состояние!»
Это частично верно, но, как мы видели выше, не до конца. Проблема была в другом. Эти события очень хорошо показывают отношение персонала конкретно ЧАЭС к регламенту, что подтверждают и показания И.И. Казачкова, начальника дневной смены 4-го блока: «Я так скажу: у нас неоднократно было менее допустимого количества стержней – и ничего...», «...никто из нас не представлял, что это чревато ядерной аварией. Мы знали, что делать этого нельзя, но не думали...» На ЧАЭС часто работали с нарушением регламента (об этом есть определение суда) – но положение спасало, скорее всего, то, что это происходило на более высоких мощностях, чем те роковые 200 МВт, которые выбрал А. Дятлов.
Это подтверждает и другой очень авторитетный эксперт, расследовавший причины аварии, Валентин Жильцов:
Но главное было вообще в совершенно другом: Анатолий Дятлов, имея жесткие инструкции от руководства на завершение эксперимента, все-таки дает абсолютно роковое указание на подъем мощности до тех самых нужных ему 200 МВт.
Так он оправдывает свои действия:
Дятлов: Падение мощности до 30 МВт является не остановкой, а частичным снижением нагрузки. На тридцати мегаваттах может стать в автоматический режим даже рабочий АР. Поэтому я не дал команду на останов».
Согласно определению суда:
Согласно ГПАН:
Как оценивает общие действия персонала в своих записях академик В. Легасов:
ЧЕТВЕРТАЯ (РОКОВАЯ) ТРАГИЧЕСКАЯ ОШИБКА – ПОДЪЕМ МОЩНОСТИ ПОСЛЕ САМОЗАГЛУШЕНИЯ РЕАКТОРА.
Как реактор поднимали из «ямы»
Как свидетельствует бывший заместитель директора Чернобыльской АЭС Александр Коваленко:
А вот информация от ведущего специалиста по безопасности АЭС в России В.Асмолова (первый заместитель генерального директора «Росэнергоатом», соавтор первого доклада для МАГАТЭ):
Посмотрим, как в очень тонких деталях эту драматическую ситуацию великолепно описывает Г.Медведев:
Но он не желал останавливаться… СИУР Леонид Топтунов и начальник смены блока Акимов задумались…. Ему было ясно, что подняться до прежнего уровня мощности, то есть до 50 процентов, ему вряд ли удастся, а если и удастся, то с резким уменьшением числа погруженных в зону стержней, что требовало немедленной остановки реактора… Топтунов принял единственно правильное решение.
— Я подниматься не буду! — твердо сказал Топтунов. Акимов поддержал его. Оба изложили свои опасения Дятлову.
— Что ты брешешь, японский карась! — накинулся Дятлов на Топтунова, — После падения с 80 процентов по регламенту разрешается подъем через сутки, а ты упал с 50 процентов! Регламент не запрещает. А не будете подниматься, Трегуб поднимется... (Юрий Трегуб — начальник смены блока, сдавший смену Акимову и оставшийся посмотреть, как идут испытания, был рядом)… Леонид Топтунов испугался окрика начальства, изменил своему профессиональному чутью. Молод, конечно, всего 26 лет от роду, неопытен… Но он уже прикидывал:
«…Чтобы компенсировать отравление, придется подвыдернуть еще пять-семь стержней из группы запаса... Может, проскочу... Ослушаюсь — уволят...»
Леонид Топтунов начал подъем мощности, тем самым подписав смертный приговор себе и многим своим товарищам... Дальнейший подъем мощности был затруднен из-за малого оперативного запаса реактивности, который к тому моменту был гораздо ниже регламентного. (По отчету СССР в МАГАТЭ, он составлял 6–8 стержней, по заявлению умирающего Топтунова, который смотрел распечатку машины «Скала» за семь минут до взрыва, — 18 стержней.)…
Объясняется это тем, что Топтунов, выходя из «йодной ямы», извлёк несколько стержней из группы неприкосновенного запаса...
И всё же испытания решено было продолжить, хотя реактор был уже фактически малоуправляемым. Видимо, велика была… надежда на то, что не подведет и на этот раз, выручит реактор [за счет нажатия кнопки АЗ-5 сброса защиты]... За 35 минувших лет аварий на АЭС, носящих глобальный характер, не было… Да и сами операторы были молоды и недостаточно бдительны.
Поднятие мощности произошло за счет выемки недопустимо большого числа стержней СУЗ
Момент, когда произошло фактическое самозаглушение реактора, фактически стал переломным. Судьба давала реальный шанс избежать аварии — если бы персонал заглушил реактор, аварии не было бы!
Однако, по свидетельству Комарова, чиновник из отдела (или сектора) ЦК КПСС, возможно, дал указание А. Дятлову на подъем мощности и обязательное проведение эксперимента, пригрозив ему уходом на пенсию. Мощность удалось поднять только до 200 МВт (т), что было грубейшим нарушением программы испытаний, которая предусматривала выбег на мощности 700 МВт.
Что самое важное — подъем мощности до 200 МВт из-за ксенонового отравления реактора был достигнут за счет выемки максимально возможного числа стержней, при этом их число в зоне стало недопустимо низким (см. следующий пункт), став грубейшим нарушением Регламента. Реактор был отравлен, и его состояние было неоднородным. И это была роковая ошибка персонала.
Согласно доклада ГПАН (1991 г.) данное событие привело к аварии:
Согласно воспоминаниям В. И. Борца, на таких мощностях реактор вел себя непредсказуемо и неустойчиво, в любой момент мог начаться самопроизвольный разгон.
Часто участники форумов говорят о том, что, мол, нигде не было сказано, что нельзя работать на этой мощности. Формально да, но, как совершенно ясно следует из регламента, мощность 200 МВт является лишь одной из начальных ступеней поднятия мощности до вывода реактора на рабочий уровень.
Участник форума IXBT:
Снова В. Асмолов:
Еще один важный момент — на низкой мощности реактора температура воды становится близкой к температуре насыщения (кипения). Температура воды определяется температурой насыщения в БС (барабане-сепараторе), расходом через реактор и температурой и расходом питательной воды. Питательная вода образуется в результате конденсации отработанного пара. Чем меньше мощность реактора, тем меньше расход «холодной» питательной воды, и температура становится более близкой к температуре насыщения (кипения).
По мнению Дмитриева, и согласно данным Н. Карпана, в период с 00ч 43м по 01ч 00м реактор работал нестабильно, так как имелись аварийные сигналы по отклонению уровня воды в БС и срабатывание БРУК-К (превышение давления пара).
Самое важное: хотя реактор был отравлен ксеноном, в нем были зоны, свободные от стержней, и при определенных обстоятельствах (для конкретной аварии – запаривания зоны) в них мог начаться неконтролируемый разгон, что реально и произошло, авария (разрушение зоны) началась в юго-восточном квадранте реактора.
ПЯТАЯ РОКОВАЯ ОШИБКА ПЕРСОНАЛА – ПОДНЯТИЕ МОЩНОСТИ ЗА СЧЕТ ВЫВОДА ИЗ ЗОНЫ КРИТИЧЕСКИ БОЛЬШОЙ ЧАСТИ СТЕРЖНЕЙ СУЗ.
Ссылки:
Чернобыль: СВИДЕТЕЛЬСТВО КОМАРОВА
Шашарин Г. Чернобыльская трагедия // Новый мир, № 9, 1991,С.164.
Доллежаль Н.А. У истоков рукотворного мира. Записки конструктора. — 2010
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ по эксплуатации 3 и 4 энергоблоков Чернобыльской АЭС с реакторами РБМК-1000 1Э-С-11
Валерий Алексеевич Легасов, Об аварии на Чернобыльской АЭС, Текст из пяти магнитофонных кассет, надиктованных академиком Легасовым В.А.
Причина Чернобыльской катастрофы таится в секретном звонке из ЦК
Владимир Асмолов про Чернобыль
Григорий Медведев. Чернобыльская тетрадь
О причинах и обстоятельствах аварии на 4 блоке чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г., Доклад Комиссии Госпроматомнадзора СССР
Как готовился взрыв Чернобыля. (Воспоминания В.И.Борца.)
Виктор Дмитриев, Чернобыльская катастрофа. Причины её известны
Н.В. Карпан, ЧЕРНОБЫЛЬ МЕСТЬ МИРНОГО АТОМА
А.Г. Тарапон, РЕКОНСТРУКЦИЯ ПРИЧИНЫ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС И ПРОЦЕССОВ РАЗРУШЕНИЯ РЕАКТОРА И ПОМЕЩЕНИЙ IV ЭНЕРГОБЛОКА
Информация