35 г. след избухването на ядрената катастрофа в АЕЦ "Чернобил", реакциите на делене отново тлеят в урановите горивни маси, погребани дълбоко в разрушената реакторна зала, пише сп. „Сайънс“.
"Като жарава в барбекю", така ядреният химик Нийл Хаят определя ситуацията в Чернобил. През последните месеци украинските учени се опитват да установят дали реакциите ще утихнат от само себе си, или ще се наложи извънредна намеса, за да се предотврати нова авария.
Какъв е проблемът?
Сигналите за ядрено деление идват от недостъпната стая 302/5 в централата, съобщи миналата седмица по време на обсъжданията на демонтаж на реактора Анатолий Дорошенко от Института за проблеми на безопасността на атомните електроцентрали (ИСПАЕЦ) в Украйна.
"Има много неясноти, но не можем да изключим възможността от авария", каза Максим Савелиев от ИСПАЕЦ и добави, че броят на неутроните се увеличава бавно, което предполага, че все още има няколко години, за да се реши как да бъде потисната заплахата.
Всяко средство, което той и колегите му измислят, ще бъде от голям интерес за Япония, която се справя с последиците от ядрената катастрофа във Фукушима преди 10 г., отбелязва изданието.
Призракът на самоподдържащия се процес на делене в ядрените руини отдавна преследва Чернобил.
Когато на 26 април 1986 г. част от активната зона на четвърти реакторен блок се разтапя, урановите горивни пръти, циркониевата им обвивка, графитните контролни пръти и пясъкът, изхвърлен върху активната зона в опит да се потуши пожарът, се превръщат в лава. Тя се влива в подземните помещения на реакторната зала и се втвърдява в образувания, наречени горивосъдържащи материали, които са натоварени с около 170 тона облъчен уран - 95% от първоначалното гориво.
„Саркофагът“ – съоръжението, което бди над останките
Година след аварията е издигнато бетонно-стоманеното съоръжение, наречено "саркофаг", за да съхранява останките на блок №4. През него обаче успява да проникне дъждовната вода, която забавя действието на неутроните. Това дава по-голяма възможност те да се сблъскат с ядрата на урана и да предизвикат реакция.
След проливният дъжд през юни 1990 г. учен, който рискува да се изложи на радиация, влиза в реакторната зала и пръска разтвор от гадолиниев нитрат, който поглъща неутрони, върху горивосъдържащите материали, за които той и колегите му се опасяват, че могат да са проблемни.
Пророчеството им се сбъдва.
Няколко години по-късно централата инсталира пръскачки с гадолиниев нитрат в покрива на „саркофага“, но разтворът не достига до всички помещения и не е толкова ефективен.
Служителите на атомната електроцентрала са предполагали, че рискът ще изчезне, когато през ноември 2016 г. е поставено новото защитно съоръжение. Структурата на стойност 1,5 млрд. евро трябваше да запечата старото съоръжение, изградено при полеви условия в месеците след аварията, а след това то да бъде евентуално демонтирано. Новият „саркофаг“ също така предпазва от дъжд и от момента на поставянето му броят на неутроните в повечето зони в старото защитно съоръжение е стабилен или намалява.
Но количеството им започва да се увеличава на няколко места, като за четири години то почти се удвоява в стая 305/2, в която има тонове горивосъдържащи материали, затрупани под отломки.
Този път трябва да внимаваме!
Според Хаят заплахата не може да бъде пренебрегната, тъй като водата продължава да се отдръпва и "реакцията на делене се ускорява", което води до "неконтролируемо освобождаване на ядрена енергия".
Ученият допълва, че няма вероятност ситуацията от 1986 г. да се повтори, защото реакцията може да спре, след като топлината от деленето изпари останалата вода.
„Въпреки че всяка взривна реакция ще бъде овладяна, тя може да заплаши да срути нестабилни части на старото съоръжение и да изпълни новия „саркофаг“ с радиоактивен прах“, отбелязва Савелиев.
Справянето с новооткритата заплаха е трудно предизвикателство. Равнището на радиация в стая 305/2 не позволява на учените да се доближат достатъчно, за да инсталират сензори. Разпръскването на гадолиниев нитрат върху ядрените отломки пък не е опция, тъй като те са затрупани под бетон.
Една от идеите е да се разработи робот, който може да издържи на интензивната радиация достатъчно дълго, за да пробие дупки в засъхналата ядрена лава и да постави цилиндри от бор, функциониращи като контролни пръти, които да поглъщат неутрони.
Междувременно ИСПАЕЦ възнамерява да засили наблюдението си на две други места в защитното съоръжение, които могат да са проблемни.
Възраждащите се реакции на делене не са единственото предизвикателство пред „пазителите“ на Чернобил. Обсадени от интензивната радиация и високата влажност, горивосъдържащи материали се разпадат и отделят още повече радиоактивен прах, който усложнява плановете за демонтаж на стария „саркофаг“.
Отдавна Украйна възнамерява да извади ядрените отломки и да ги съхранява в геоложко хранилище. До септември с помощта на Европейската банка за възстановяване и развитие страната възнамерява да изготви цялостен план за процедурата, но тъй като животът на радиацията в защитната зона все още кипи, погребването на неспокойните останки от реактора може да се окаже по-трудно от всякога.
