Ученые зафиксировали ядерные реакции, происходящие под новым конфайнментом, который изолирует разрушенный реактор Чернобыльской АЭС. Потенциальную опасность представляет собой захороненная урановая топливная масса, и исследователи пытаются установить, прекратятся ли реакции сами по себе или же потребуются срочные меры. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Science.
По словам Анатолия Дорошенко из Института проблем безопасности атомных электростанций, датчики отслеживают растущее количество нейтронов, указывающее на протекание реакций ядерного деления. Специалисты не могут исключить новую аварию, однако поток нейтронов растет медленно, и может пройти несколько лет, прежде чем может реализоваться худший сценарий. За это время ученые надеются придумать меры противодействия угрозе.
26 апреля 1986 года, когда часть активной зоны реактора четвертого блока расплавилась, урановые топливные стержни, их циркониевая оболочка, графитовые регулирующие стержни и песок, применявшийся для тушения пожара, образовали кориум – лавоподобный топливосодержащий материал (ТСМ) или “ядерную лаву”. Он протек в подвальные помещения реакторного зала, где застыл, образовав “слоновью ногу” – чрезвычайно радиоактивную массу, присутствие рядом с которой в течение 10 минут может оказаться смертельным. В целом, чернобыльский кориум содержит 170 тонн радиоактивного урана, однако со временем радиоактивность уменьшается.
Проблема заключается в том, что первое изоляционное сооружение, называемое “Укрытием”, позволял дождевой воде просачиваться внутрь. Вода замедляет нейтроны, повышая вероятность их взаимодействия с ядрами урана, что приводило к резкому увеличению потока нейтронов в результате распада. С этим поначалу справлялись, распыляя нитраты гадолиния, поглощающий нейтроны, однако спрей не мог проникнуть в подвальные помещения. Считалось, что Новый безопасный конфайнмент стабилизирует ситуацию, но в некоторых местах поток нейтронов все равно продолжил расти. Например, в помещении 305/2, где под завалами похоронены тонны ТСМ, поток нейтронов увеличился вдвое за четыре года.
Модели показали, что рост радиоактивности связан с высыханием ТСМ, которое парадоксальным способом увеличивает вероятность поглощение ядрами урана свободных нейтронов. Специалисты опасаются, что реакция деления ускорится экспоненциально. что приведет к неконтролируемому высвобождению ядерной энергии. Это грозит обрушением “Укрытия” и заполнением пространства под конфайнментом радиоактивной пылью.
Одна из идей состоит в том, чтобы разработать робота, который сможет выдерживать интенсивное излучение достаточно долго, чтобы просверлить отверстия в ТСМ и вставить баллоны с бором, которые будут поглощать свободные нейтроны.