Три сценария для реакторов «Курска»
Эксперт объединения «Беллона» рассматривает возможные сценарии развития событий на ядерных реакторах затонувшей атомной подводной лодки «Курск».
Три сценария для реакторов «Курска»
Согласно имеющейся на настоящий момент информации, затонувшая АПЛ «Курск» имеет серьезные повреждения в носовой части корпуса. По последним данным, все отсеки подлодки заполнены забортной водой. Наиболее вероятно, что реакторный отсек также заполнен водой. Какие последствия в этом случае могут быть для морской окружающей среды?
По информации норвежской сейсмологической станции «Норсар», в момент аварии было зарегистрировано два взрыва. Самый мощный взрыв был зарегистрирован в 07.30.42 GMT и имел силу 3,5 балла по шкале Рихтера, что соответствует подрыву 1-2 тонн тротила под водой. Первый взрыв был менее мощный и соответствовал 100 килограммам тротила. Промежуток между взрывами составил 2 минуты 15 секунд. Независимо от источника взрывов, повреждения АПЛ должны были быть очень серьезными.
Оба реактора «Курска» оборудованы аварийной защитой, т.е. в случае взрыва или других нештатных ситуаций ядерная энергетическая установка автоматически глушится. Наиболее вероятно, эта система сработала, и реакторы были заглушены. После остановки реакторы должны охлаждаться безбатарейной системой расхолаживания (циркуляция воды по контурам обеспечивается разностью температур). Существуют следующие сценарии для ядерной установки после остановки реакторов:
1) Отказ системы безбатарейного расхолаживания. Тепло не отводится из активной зоны реактора. Температура активной зоны будет повышаться. В худшем случае это приведет к расплавлению регулирующих стержней. В этом случае, реактор достигнет критического состояния, что означает дальнейшее выделение тепла и еще больший разогрев активной зоны. В случае отсутствия охлаждения, активная зона может «прожечь» корпус реактора и, в худшем случае, корпус АПЛ. Если биологическая защита реакторов будет разрушена и активная зона войдет в прямой контакт с забортной водой, находящейся в реакторном отсеке, то произойдет ее охлаждение. Все это будет сопровождаться выбросом большого количества радиоактивности в морскую воду, заполнившую реакторный отсек подлодки. Вероятность развития такого сценария очень мала, но не исключена. Шансы перегрева реактора также снижаются с каждым днем с момента их остановки.
2) Отказ системы безбатарейного расхолаживания и заполнение реакторного отсека забортной водой. Морская вода выступит в роли охладителя для реакторов и, наиболее вероятно, предотвратит оплавление активных зон. С другой стороны, будет большая вероятность проникновения радиоактивности в морскую воду из реакторов через поврежденные трубы. Это наиболее вероятный сценарий, если первый контур поврежден.
«Курск» находился в эксплуатации пять с половиной лет, но неизвестно, когда производилась замена ядерного топлива, если эта операция вообще имела место. Эта информация важна для определения изотопного состава в активных зонах реакторов. Кроме того, информация о продолжительности работы реакторов во время последнего похода подлодки также будет иметь определяющее значение для температуры реакторов после их остановки. По неподтвержденным сообщениям, «Курск» находился в море всего лишь с 10 августа – 2-3 дня работы реакторов до их остановки в момент аварии.
Вероятность произвольного запуска реакторов очень мала, но увеличение температуры активной зоны, может привести к появлению трещин в оболочке топливных сборок. Подобные повреждения могут привести к попаданию радионуклидов в морскую среду.
Проникновение радиоактивности в морскую воду может произойти, главным образом, через первый контур реактора, находящийся в прямом контакте с активной зоной. В работающем реакторе эта вода радиоактивна. В случае появления трещин в топливных элементах, вода будет еще более загрязнена. Если реакторный отсек затоплен, а первый контур негерметичен, то произойдет выход радионуклидов.
В настоящее время мало сведений об изотопном составе двух реакторов на борту атомной подлодки «Курск». Известно лишь, что лодка вышла в поход 10 августа.
По информации из Курчатовского института в отношении атомной установки «Комсомольца», сразу после остановки реактора количество стронция-90 составило 2800 ТБк, а цезия-137 – 3100 ТБк. Атомная установка на борту «Комсомольца» (ОК-650 б-3) аналогична установки на борту «Курска» (ОК-650 б). Поскольку атомная установка на «Курске» включает два реактора, изотопный состав должен составить не менее 5600 ТБк по стронцию-90 и 6200 ТБк по цезию-137.
Конечно, пока имеется очень мало информации о реальной ситуации на борту затонувшей подлодки «Курск», но приведенное количество цезия и стронция может дать представление о количестве радиоактивности, которое может попасть в окружающую среду. Наиболее вероятно локальное загрязнение района затопления радионуклидами. Говорить об экологической катастрофе в этом случае будет большим преувеличением.