Уже понад 20 місяців Запорізька АЕС перебуває під російською окупацією. До повномасштабного вторгнення станція забезпечувала 20 — 25% загальної електрогенерації в Україні та половину всієї енергії, що вироблялася на АЕС1. Після захоплення ЗАЕС росіянами весь світ спостерігає за її функціонуванням, затамувавши подих: нехтування регламентами безпеки з боку окупантів призвело до низки інцидентів, через які могла статися ядерна катастрофа. За цей час МАГАТЕ повідомило2 про вісім знеструмлень, що сталися на ЗАЕС. А в листопаді внаслідок переведення п'ятого енергоблока в режим гарячого зупину стався3 витік реагентів із першого контуру реактора до другого. 21 листопада стало відомо4, що ЗАЕС перевела цей реактор з режиму гарячого зупину до холодного і має намір визначити причину інциденту.
Про те, що це означає на практиці, і як окупанти керують станцією зараз, ми запитали в екскерівника експлуатаційного підрозділу Запорізької АЕС Олега Дудара.
17 листопада експерти МАГАТЕ підтвердили, що на 5 енергоблоці Запорізької атомної електростанції стався витік радіоактивної води з першого контуру реактора до другого. Що це означає на практиці? Це пов’язано з порушенням норм безпеки з боку російського персоналу, який зараз контролює станцію?
Запорізька атомна станція — двоконтурна, як і інші АЕС, які нині функціонують в Україні (на відміну від Чорнобильської АЕС, яка мала один контур).
Примітка: Воду на АЕС нагрівають за допомогою тепла, яке виділяє в атомному реакторі. Вода циркулює по контурах — замкнутій системі труб. Перший контур потрібен для того, щоб відібрати тепло в розігрітій реакцією поділу активної зони реактора (охолодити її) і передати його далі. Другий контур включає ту частину парогенератора, в якій нерадіоактивна вода нагрівається до стану пари, а також турбіну, конденсатор пари, електрогенератор та живильний насос, який прокачує воду другого контуру5.
Перший контур відокремлений від другого. Всередині першого у замкненому просторі циркулює вода, вона охолоджує ядерне паливо і набирається радіоактивності від нього. Тому вона не змішується і не контактує з водою другого контуру, яку вода першого контуру гріє і доводить до кипіння.
У воду першого контуру додають борну кислоту. Натомість вода другого контуру (яка також циркулює окремо) — чиста. Якщо атомники кажуть, що щось чисте, передусім це означає, що воно не забруднене радіоактивними речовинами. Ця вода близька до нейтральної, але водночас є трохи лужною: у неї додають реагенти (це вимоги експлуатації іржавної сталі, з якої зроблений цей контур реактора).
Вода другого контуру випаровується в і надходить у вигляді пари на турбіну, яка виробляє електрику. Потім ця пара проходить в конденсатор, тут вона охолоджується, конденсується — знову перетворюється на воду і повертається в цикл.
Якщо говорити про інцидент з протіканням, то це означає, що виникла нещільність першого контуру, і борована, радіоактивна вода потрапляє в чисту воду другого контуру. Йдеться про невелику кількість води, яка протікає. Звісно, якщо це буде відбуватися щодня і щогодини протягом, скажімо, року поспіль, то це призведе до дуже поганих наслідків. Але йдеться про величину п’ять літрів на годину — порівняно з об’ємом першого чи другого контуру це невелике значення. Але якщо є протікання, то блок повинні зупинити, розхолодити і усунути причину.
Тому це серйозна подія, яка передусім свідчить про стрімку деградацію всього, чого на ЗАЕС торкаються росіяни.
У чому полягає небезпека витоку борованої води з першого контуру: цей інцидент може зашкодити людям або довкіллю?
Якщо не звертати на нього уваги, не розхолоджувати блок, не шукати і не усувати причину, то радіоактивна вода продовжуватиме потрапляти в другий контур. Не можна скинути воду з першого контуру: поки там є ядерне паливо, вона повинна циркулювати.
Другий контур, на відміну від першого, не є щільним: він контактує із зовнішнім середовищем через пароскидувальні пристрої, які при підвищені тиску скидають пару назовні.
Кожен контур зроблений із різної сталі: другий — з такої, що іржавіє, перший — із неіржавної. Тому до води, яка циркулює в обох контурах, різні вимоги — відповідно до особливостей металу. Якщо кислота потрапляє з першого контуру в другий, то вона починає роз’їдати метал. А якщо це кислота, забруднена радіоактивними речовинами, які є в першому контурі, — то це двічі погано. Це порушення меж безпечної експлуатації: не повинна вода першого контуру виходити за свої встановлені межі.
Коли ми експлуатували до повномасштабного вторгнення ЗАЕС і траплявся подібний інцидент, а блок перебував на потужності, навіть при протіканні до чотирьох літрів на годину (а це мізерна кількість), ми зупиняли такий блок. Протікання п’яти літрів на годину — це вже межа безпечної експлуатації.
П’ять літрів — це регламентна величина. Коли проєктували наш тип реакторної установки, прорахували: якщо при працюючому на потужності реакторі з першого контуру станеться течія в другій розміром п’ять літрів на годину, то та радіоактивність, яка буде виходити в другий контур, може викликати переопромінювання персоналу, який обслуговує чистий другий контур, що не повинен бути опромінюваний.
На атомній станції працює кілька категорій персоналу. До категорії А належать люди, які через особливості своєї роботи, працюють безпосередньо з джерелами іонізуючих . Персонал категорії Б безпосередньо не зайнятий роботою з джерелами іонізуючого випромінювання, але через розташування робочих місць (приміром, на проммайданчику чи на території санітарно-захисної зони) можуть отримувати додаткове опромінення. Категорія В — це все населення. Ви людина, яка не під ризиком опромінювання, так-от ви — персонал категорії В. Але ж ви, тим не менш, опромінюєтеся, наприклад, коли робите флюорографію чи рентген.
Якщо взяти за 100% все опромінення, яке ви можете отримати з різних джерел, то межа того, що ви можете отримати від атомної станції, становить лише 10%. Тобто, це гарантує нам, що атомна станція, якщо її не захоплюють ворожі війська — це безпечне виробництво для людства.
Якщо будуть порушені ці бар’єри, то люди, які належать до категорій Б і В, можуть отримати переопромінення. (Щодо існування мінімальної безпечної дози радіації науковці не мають однозначної відповіді — ред.)
Глобально цей витік може привести і до забруднення навколишнього середовища. Росіяни підірвали Каховську ГЕС, вода відійшла, але куди піде активність з ґрунтовими водами, майже ніхто не знає. Тобто є загроза як для персоналу, так і для зовнішнього середовища, для врожаю, для води, якою живляться рослини чи тварини.
Зараз на ЗАЕС чотири блоки завантажені американським паливом Westinghouse, а два — паливом російського дизайну. З початку діяльності станції всі блоки працювали лише на російському паливі. Однак задовго до російської збройної агресії у 2014 році Україна почала шукати шляхи для альтернативного палива, щоб не залежати від Росії в цьому питанні. Westinghouse зміг зробити паливо, яке б підходило для використання в наших реакторах. На ЗАЕС воно з’явилося у 2015 році. Певний час тривали випробування цього палива, доки не знайшли конструкцію, яка влаштовувала б за всіма вимогами. Два блоки не встигли перевести на американське паливо. Це довгий процес, бо потрібно міняти систему внутрішньо реакторного контролю за паливом, за його характеристиками. Тобто цей процес не на один рік, блоки переводили на нове паливо поступово.
Обидва види палива здатні виконувати свою роль в реакторі. Однак об’єктивно, що американське на порядок краще за своїми якостями і з точки зору безпеки та впливу на навколишнє середовище. При своїй роботі в реакторі воно видає в теплоносій першого контуру в 10 разів менше активності. Тобто якщо перерахувати на цей розмір течії, яка там, можливо, є, щоб викликати переопромінювання персоналу другого контуру, потрібно вже не п’ять, а 50 літрів палива Westinghouse.
Крім того, протікання в п’ять літрів, — це межа, за якою може початися катастрофічне руйнування трубки, якщо на це не зважати. П’ять літрів можна собі уявити як дуже маленьку нещільність. Але якщо вона розширюється — то це вже початок серйозного руйнування трубки. Після цього вона може відірватися — і це вже буде зовсім інший порядок витрат, адже протікання через відірвану трубку вимірюватиметься десятками тонн на годину.
Паливо американського і російського дизайну — взаємозамінне? Система дозволить росіянам, якщо, умовно, закінчиться Westinghouse, завантажити реактор паливом російського дизайну?
Ні, у цього палива інші . Воно не буде коректно показувати стан того, що відбувається в активній зоні реактора.
Через що саме утворилася нещільність і сталося протікання: відійшла трубка в парогенераторі чи утворилася щілина через якість реагентів або їхнє неправильне застосування?
Причин може бути багато. Дійсно, могла відійти трубка від колектора. Це пристрій, де вона прикріплюється в парогенераторі. До речі, таких трубок в кожному парогенераторі — 11 тисяч. А може бути якась мікрощілина, причому вона може виникнути з будь-яких причин, навіть від вібрацій.
Це свідчить про те, що не все добре з водно-хімічним режимом, який «підтримують» росіяни, що контролюють станцію. Припустимо, реагенти, які додають у воду, потребують певної якості. Україна купувала лише речовини, призначені винятково для атомних станцій. Це особливо чисті реагенти, які не спричиняли поганих наслідків після їхнього використання. Ймовірно, росіяни використовують реагенти значно нижчої якості, і це теж призводить до поганих наслідків.
Наскільки мені відомо, подібна ситуація з протіканням радіоактивної води з першого до другого контуру траплялася раніше, після захоплення станції російськими військовими.
Така ситуація виникала. Це штатна ситуація. Коли вона контрольована, коли працівники знають, що робити, мають інструменти, мають чим ущільнювати ці глушки і мають державний регулятор, який дає на це дозвіл.
Таке може відбутися: величезна кількість трубок, складні режими експлуатації. У парогенераторі близько 300 тонн води, її рівень може швидко підніматися і опускатися, вона може швидко як нагріватися, так і охолоджуватись. Все ж впливає на властивості металу: він може стискатися чи розширятися, можуть скручуватися пучки, можуть впливати реагенти — це взаємодія.
Ми за рік (до повномасштабного вторгнення — ред.) знаходили 10–15 трубок на всю станцію, які виходили з ладу. Кожного року на ремонті робився контроль трубок. Це дуже складна така технологія: ми робили вибірку і перевіряли їх.
Ми глушили навіть такі трубки, в яких був лише натяк, що з роками може утворитися щілина. Тобто рівень культури безпеки до захоплення станції і зараз — непорівнювані.
Як повинні усувати проблему з протіканням?
Робота з ущільнення трубок, якщо вони протікають, вважається ядерно небезпечною. Вона повинна бути узгоджена з Державною інспекцією ядерного регулювання. Тільки цей орган має право дозволяти виконувати цю роботу.
Потрібно встановити спеціальні заглушки. Якщо заглушки є в наявності і ця робота узгоджена з , тоді немає проблем. Якщо їх немає на ЗАЕС, то усувати протікання іншим способом можна лише за згодою національного регулятора. Потрібно прописати процедуру, довести, що це буде безпечно і надійно, провести перевірку і попросити український наглядовий орган дати дозвіл саме на ці роботи.
Звісно, росіяни, які контролюють станцію, не підуть до українського регулятора, але ж будь-які ущільнення в інший спосіб не будуть гарантувати безпеки, згідно з українським законодавством. Ніким не визнано, що ядерна установка змінила свого власника: вона повністю українська.
Навіщо у воду додають борну кислоту? Вона модерує реакцію?
Бор — це хімічний елемент, який поглинає нейтрони. Тобто ця кислота потрібна для того, щоб регулювати потужність реактора, коли він працює.
Коли реактор не працює, цієї кислоти додають ще більше, бо реактор повинен бути в підкритичному (тобто непрацюючому) стані. Є загальні вимоги безпеки, згідно з якими має бути дві системи, які утримують реактор в підкритичному стані, коли не відбувається ланцюгова реакція поділу ядер урану.
Тобто механічні органи регулювання систем управління та захисту повинні бути опущені в , і повинна бути створена залишкова концентрація цієї борної кислоти, щоб за будь-яких умов нейтрон не викликав інший новий поділ, який може відбутися в активній зоні. У підкритичному стані концентрація борної кислоти достатньо велика.
Наразі п’ятий енергоблок ЗАЕС, де сталося протікання, перевели у стан холодного зупину. У МАГАТЕ повідомили, що на ньому проведуть випробування, аби зрозуміти причину інциденту. Також у звіті організації йшлося, що нині немає планів виведення іншого блоку в гарячий зупин замість блоку №5 (в режимі гарячого зупину залишається блок №4). Поясніть, будь ласка, чим стан гарячого зупину відрізняється від холодного?
Гарячий зупин — це стан, який за своїми параметрами (мається на увазі температура і тиск першого та другого контурів) практично нічим не відрізняється від параметрів, коли блок працює на потужності. З цього стану можна дуже легко почати вихід реактора на потужність. До речі, деякі на ЗАЕС працюють в цьому стані (гарячого зупину — ред.) місяцями, хоч і з перервами. Раніше такого на жодному блоці не відбувалося.
У цьому стані блок генерує пару, яку росіяни нібито використовують для обігріву ЗАЕС і міста Енергодар в зимовий період. Для розігріву блоку до стану гарячого зупину використовують енергію головних циркуляційних насосів першого контуру. Їх чотири, кожний майже по шість мегаватів потужності. Тобто виходить понад двадцять мегаватів енергії.
Насоси вмикаються, молотять цю воду, і цим самим її розігрівають. Вода циркулює і гріє і другий контур. Це штатна схема розігріву. А потім блок виводиться в стан роботи на потужності.
Чим цей стан поганий? Якщо росіяни замінували приміщення енергоблоків, де проходять трубопроводи другого контуру, то вони можуть ці трубопроводи підірвати в потрібний момент. І тоді та енергія, яка потенційно є (бо тиск — це закумульована енергія, температура — це закумульована енергія), яка буде з розривом трубопроводів вивільнена, еквівалентна десь 70–80 тоннам тринітротолуолу. Тобто це потужна вибухівка.
Саме цим росіяни шантажують зараз весь світ і для цього їм потрібен блок, який працює в стані гарячого зупину.
На початку розмови ви сказали про стрімку деградацію ЗАЕС: у чому вона проявляється?
По-перше, йдеться про деградацію персоналу. Підготовкою працівників для роботи на електростанції повинен був займатися навчально-тренувальний центр, який мав ліцензію ДІЯРУ. Ядерна безпека існує за рахунок людей, які мають видану державою ліцензію на право управління атомним реактором: лише ті фахівці, які пройшли попередній відбір і низку навчань, мали право працювати на станції. Саме навчально-тренувальний центр, де і відбувалися навчання персоналу, в першу ніч захоплення станції розбили .
Український персонал, який залишився на станції, працює під шаленим тиском: і психологічним, і фізичним.
Зараз на енергоблоках є зміни, на яких відсутні ліцензовані фахівці, які можуть ними керувати. Багато працівників відмовилося працювати з ворогом, багато виїхало через тортури. За правилами, в тому числі МАГАТЕ, на кожному енергоблоці постійно повинно бути не менше двох ліцензованих фахівців, які мають право керувати ядерним реактором. Тобто це основоположна норма, якої зараз на ЗАЕС не дотримуються. Не кажучи про те, що на блоках перебуває ворожа військова техніка, зброя, вибухівка, що може стати причиною катастрофічних наслідків у будь-який момент.
По-друге, відбувається деградація обладнання. Існують регламентні вимоги до його технічного стану, технічних перевірок тощо. Зараз не виконуються потрібні випробування, своєчасне технічне обслуговування, яке має відбуватися у повному обсязі. Тобто, деградація персоналу призводить до деградації обладнання.
Крім того, існують приміщення енергоблоків, в які росіяни, які контролюють станцію, заборонили доступ персоналу. Це означає те, що український персонал не в змозі контролювати важливі технологічні параметри, стан обладнання і приміщень.
Атомна енергетика — дуже регламентована галузь: кожна дія, кожен крок повинен відповідати наявним документам. Тому те, що відбувається зараз на Запорізькій станції, викликає шок у мене і у фахівців, які розуміються на атомній енергетиці.
Такого прецеденту в світі ніколи не було: порушуються основоположні вимоги ядерної радіаційної безпеки. І це незважаючи на те, що на майданчику ЗАЕС присутні інспектори МАГАТЕ — організації, яка повинна наглядати за забезпеченням безпеки.
***
Також ми розпитали старшу наукову співробітницю проєкту з управління атомом Гарвардського центру Белфера Мар’яну Буджерин про значення інциденту з витоком реагентів на ЗАЕС. Ось, як вона це прокоментувала:
— На цю мить ситуація з витоком реагентів до другого контуру не є критичною. Вода першого контуру не є дуже активною, тому що реактори вже більше року не працюють на потужності. Ця вода не спричинить загрозливого забруднення, якщо потрапить до зовнішнього середовища.
Однак ця ситуація свідчить про дуже низьку культуру безпеки з боку росіян, які контролюють станцію. Тобто зараз на ЗАЕС немає строгого дотримання регламентів і вимог безпеки. Але дрібниць у функціонуванні атомних станцій не існує: усі дії треба дуже-дуже чітко відпрацьовувати, а росіяни, які контролюють станцію, цього не роблять.
Існує модель швейцарського сиру, яка ілюструє причинно-наслідкові зв’язки техногенних аварій.
У цій моделі системи безпеки порівнюють зі скибками сиру, кожна з яких має випадково розташовані отвори різного розміру (окремі помилки, надзвичайні ситуації тощо): ризик того, що загроза стане реальністю, зменшується різними шарами та типами захисту, розміщеними один за одним.
Якщо прикрити дірки одного шматка сиру іншим, де отвори будуть розташовуватися в іншому положенні, то можемо побачити, що одну прогалину страхує інша система. Тобто різні системи захисту нашаровуються. Великі аварії стаються, коли багато різних шматків складаються докупи і утворюється наскрізна дірка, тобто є злами в декількох місцях, які не перекриваються іншими системами захисту. Кожна атомна станція — справді унікальний організм, який містить багатошарові системи захисту. Але що гірша культура безпеки, що більше систем безпеки і захисту позбавлені регламентного нагляду, що менше кваліфікованих працівників, які б могли виявити і усунути несправності, то більша ймовірність, що комбінація багатьох начебто невеликих несправностей і прогалин в безпеці скомбінується таким чином, що це призведе до великої аварії.
