Усередині Чорнобильської атомної електростанції в масах уранового палива знову почалися реакції поділу. Тепер вчені мають визначити ступінь небезпеки і зрозуміти, чи потрібно втручатися, щоб запобігти ще одній аварії.
Джерело: НВ з посиланням на журнал Science.
Вчені помітили, що прокинулися ядерні реакції зовсім недавно. «Це схоже на вугілля, що тліє в грилі для барбекю», — говорить Ніл Хаятт, хімік-ядерник з Університету Шеффілда. Але найгірше — це не сам факт того, що в залишках уранового палива знову почалися реакції поділу, а те, що все це відбувається в недоступному через завали та підтоплення приміщенні.
Про зростання кількості нейтронів — сигнал, який вказує на спонтанне ділення, — розповів Анатолій Дорошенко, молодший науковий співробітник Інституту проблем безпеки АЕС НАН України. Поки що вчені не можуть визначити ступінь небезпеки — не виключається навіть можливість аварії, пише журнал Science. Його колега Максим Савельєв припускає, що в запасі є ще кілька років, щоб простежити за ситуацією і визначитися з подальшими діями.
Графітові стрижні, які використовувалися на АЕС, змішалися з піском, яким гасили пожежу, перетворилися на лаву і через розломи в реакторі перетекли до підвальних приміщень, де затверділи. Однак з часом туди почала просочуватися вода, яка, ймовірно, і стала каталізатором, що запустив реакції — вона уповільнює нейтрони, збільшуючи їхні шанси розщепити ядра урану, паралельно розмиваючи радіоактивні поклади паливовмісних матеріалів.
Одним з факторів виникнення вологи під реактором стали ґрунтові води. Сергій Паскевич, заступник директора з наукової роботи Інституту проблем безпеки АЕС НАН України пояснює, що підняття води спровокувала стіна в ґрунті — це двокілометрова споруда, що йде на глибину 40−60 метрів, яка практично окільцьовує ЧАЕС. Її побудували для того, щоб радіаційна вода не витекла в річку Прип’ять і не заражала навколишні ґрунтові води. Через те, що ця вода не могла нікуди текти, вона почала підніматися, поступово затоплюючи підвальні приміщення об’єкта Укриття.
Вода прибувала не тільки знизу, але й зверху. Другим важливим фактором стали дощі — Саркофаг протікав, а тому вода просочувалася всередину. Через те, що вона постійно взаємодіяла з паливовмісними матеріалами, які були під реактором, в підвальних приміщеннях ЧАЕС накопичилося чимало води з радіонуклідами.
У 2019 році був встановлений Новий безпечний конфайнмент (НБК), після чого дощі перестали потрапляти всередину Укриття. Згодом велика частина води висохла — зараз вона є лише в кількох кімнатах. Кількість нейтронів також почала знижуватися, що говорило про поступове зменшення реакцій поділу.
Однак з часом вчені виявили, що в деяких приміщеннях з паливовмісними матеріалами ситуація розвивається зовсім інакше. Дослідники впевнені, що висихання радіоактивної води якимось чином робить нейтрони більш, а не менш ефективними при розщепленні ядер урану, проте зараз вони не можуть пояснити, чому це відбувається.
Зараз вода відступає все активніше — за оцінками Паскевича, на нижніх рівнях ЧАЕС зараз є близько 70 кубів води, які залишилися у двох-трьох кімнатах. Вчені побоюються, що цей процес буде прискорюватися експоненційно — тепло від реакцій поділу випаровує залишки води, що може призвести до «неконтрольованого вивільнення ядерної енергії». Остерігатися другого Чорнобиля не варто, проте будь-яка вибухова реакція може частково обвалити Укриття, а весь НБК буде заповнений радіоактивним пилом, що зараз зібрався у підвальних приміщеннях.
Однією з проблемних зон є кімната 305/2. Рівні радіації, які виходять від неї, не дозволяють встановити там датчики. Нітрат гадолінію, який вчені використовували для поглинання нейтронів і придушення реакцій поділу, розпорошити там теж неможливо, оскільки приміщення завалене уламками.
Однією з ідей є створення робота (який буде стійкішим до радіації, ніж той, що був у серіалі Чорнобиль), щоб він просвердлив отвори в бетоні, і вставити в них стрижні з бором, які зможуть поглинати нейтрони в недоступному для людей приміщенні.
Україна вже давно планує відправити паливовмісні матеріали в сховище, де вони не становили б небезпеки для навколишнього світу. Вже до вересня вчені планують надати план, як це зробити — однак нові реакції розпаду, які вдалося виявити в Укритті, а також їхнє поступове перетворення на пил і мул, значно ускладнює цей процес.
