что такое графит в чернобыле
Чернобыль. ч.3. Терминологическая справка и суть рокового эксперимента
Автор: Александр Старостин
Эта часть и без меня понятна атомщикам, но я как гуманитарий очень старался определить простым языком несколько важных терминов, понимание которых необходимо в дальнейшем. Плюс внутри ещё парочка вводных, которые позволят углубиться в понимание процессов, которые привели к аварии на ЧАЭС. Ну и расскажу в двух словах о программе рокового эксперимента.
Несколько важных терминов
При разговоре об авариях на реакторах РБМК часто упоминается ряд профессиональных терминов, которые ни о чём не говорят человеку, далёкому как минимум от ядерной физики. Однако без их понимания невозможно и объяснение произошедшего в 1975 (!!) и 1986 годах выше уровня обывателя.
Итак, первый термин – реактивность. Реактивность – это величина, характеризующая поведение цепной реакции. Попросту говоря, это степень отклонения реактора от его критического состояния. При реактивности равной нулю реакция идёт с постоянной скоростью (критическое состояние), при реактивности большей нуля реакция ускоряется (надкритическое состояние), а при реактивности меньшей нуля – замедляется (подкритическое состояние). Выражаться она, будучи безразмерной величиной, может в различных относительных и условных единицах, чаще всего в процентах.
С реактивностью связано ещё несколько важных терминов – оперативный запас реактивности (ОЗР), паровой и мощностной коэффициенты реактивности (ПКР и МКР), а также йодная яма. Для начала определимся с ОЗР.
Итак, при выводе из активной зоны реактора стержней управления и защиты реакция начинает развиваться, высвобождается некая положительная реактивность, то есть, попросту говоря, энергия. Если из реактора вывести сразу все стержни, то высвободившаяся при этом величина положительной реактивности называется общим запасом реактивности. При работе реактора на постоянной мощности изменения реактивности должны нарастать медленно, однако на деле это не так вследствие быстрого развития ряда процессов. Поэтому необходимо, чтобы хотя бы какую-то часть общего запаса реактивности операторы реактора могли контролировать. Собственно говоря, эта часть, компенсируемая подвижными поглотителями нейтронов, и называется оперативным запасом реактивности (ОЗР).
ОЗР – тоже безразмерная величина, однако для удобства работы её могут измерять в неких условных единицах. В нашем случае (так принято делать в работе с реакторами РБМК) такой величиной является эффективное количество полностью погруженных стержней ручного регулирования системы управления и защиты. Выраженный в стержнях ОЗР показывает запас, имеющийся у оператора для увеличения мощности, то есть, грубо говоря, количество стержней, которое можно вывести из активной зоны. Однако тут нужно понимать, что ОЗР в стержнях – показатель относительный, потому что если вывести половину стержней наполовину, а вторую половину – на четверть, то результат может равняться, например, 15 выведенным полностью стержням, в то время как остальные полностью введены (значения взяты с потолка, в реальности они абсолютно иные – прим. А.С.). Для реакторов благоприятным является низкий ОЗР. Во-первых, снижается количество поглощённых нейтронов, которые можно было бы использовать для производства энергии. Во-вторых, при низком ОЗР уменьшается вносимая за раз при случайном (или специальном) извлечении стержня СУЗ положительная реактивность, что не позволяет реактору мгновенно развить очень высокую мощность.
Мощностной коэффициент реактивности (МКР) – это величина, которая характеризует изменение реактивности реактора при изменении мощности. Соответственно МКР может быть как положительным (реактивность повышается при повышении мощности реактора), так и отрицательным (реактивность снижается). В правильно спроектированном реакторе МКР отрицательный, то есть реактор не может саморазогнаться.
Состояние, при котором йод-135 или ксенон-135 образуются в реакторе в большом количестве, в результате чего операторы вынуждены снижать ОЗР (то есть увеличивать количество извлечённых стержней) для поддержки реакции, а выход реактора на проектную мощность на протяжении 1-2 суток делается практически невозможным, называется йодной ямой или ксеноновым отравлением реактора. Своё название явление получило из-за графика зависимости реактивности от концентрации ксенона-135 в реакторе, представляющего из себя яму с минимальным значением реактивности при максимальной концентрации изотопа.
Вот поэтому она и яма (см. красную линию)
При работе атомного реактора в активной зоне происходит множество различных событий и реакций, распадаются и появляются различные элементы. Одним из таких элементов является короткоживущий изотоп йода – 135I. Период полураспада этого элемента – примерно шесть с половиной часов, при этом одним из его продуктов является изотоп ксенона 135Xe, период полураспада которого больше – девять с небольшим часов. При работе реактора на полной мощности проблем с этим нет, так как оба эти изотопа как бы выгорают в плотном потоке нейтронов. А вот на малых мощностях, например при снижении или при выходе на мощность после пуска, нейтронный поток ещё не столь силён, а значит, не способен препятствовать обильному образованию йода-135 и, как следствие, ксенона-135.
Вспомним конструкцию стержней СУЗ. Они состоят из графитового вытеснителя длиной 4.5 метра, соединённого с семиметровым поглотителем из карбида бора. Под и над вытеснителем находился столб воды, которая, в отличие от графита, хорошо поглощает нейтроны. При поступлении команды на ввод поглотителя, вытеснитель начинает идти вниз, вытесняя воду и вводя тем самым положительную реактивность в этой зоне. Ведь графит поглощает нейтроны куда хуже, а значит, они начинают работать на разгон реактора. Такой ввод положительной реактивности называют концевым эффектом или положительным выбегом реактивности.
Игналинская АЭС
Впервые его обнаружили при физических пусках (то есть первых пусках после постройки реакторов) на Игналинской АЭС и на второй очереди ЧАЭС. Тогда выяснилось, что сам по себе положительный выбег реактивности невелик и легко компенсируется наличием достаточно большого количества введённых хотя бы наполовину стержней СУЗ. Тем не менее, на ЧАЭС было принято решение отделить вытеснители от стержней автоматического регулирования, оставив их лишь на стержнях ручного регулирования. Кроме того, на все АЭС были разосланы два письма. Одно от НИКИЭТ – конструкторов реактора, другое от Научного руководителя (ИАЭ им. Курчатова). Тем не менее, письма, хоть и содержавшие определённые предложения по исправлению ситуации (отрезание вытеснителей, например), были положены руководствами станций под сукно до востребования и получения дальнейших инструкций, так как их тон был в целом благостный, не дающий серьёзных причин для беспокойства. Никаких упоминаний (кроме нижнего ограничения ОЗР в 15 стержней ручного регулирования) в регламентах об эффекте не было. Запомните этот момент, он нам понадобится дальше.
Предвестники
А вот первая – авария на Ленинградской АЭС 30 ноября 1975 года. Тогда фактически шли ещё натурные испытания первого реактора типа РБМК, хотя первый (и пока ещё единственный официально введённый в эксплуатацию) энергоблок уже работал год.
В тот день на плановый ремонт выводился один из турбогенераторов. Его разгрузили, но по ошибке старший инженер управления реактором отключает не его, а второй, оставленный в работе ТГ. Сработала система защиты, реактор был заглушен. При этом реактор был отравлен йодом-135. Реактор и турбогенератор необходимо было быстро вернуть в работу. В условиях резко снизившегося из-за йодной ямы ОЗР операторам пришлось пойти на нарушение регламента и извлечь практически все стержни ручного регулирования, дабы как можно скорее вывести мощность на минимально контролируемый уровень. Тем не менее, первая попытка персонала не удалась – сработала автоматическая защита, обнаружившая несимметричность мощности в разных частях реактора. Персонал начал снова выводить реактор на минимально контролируемый уровень мощности. И вот тут началась авария.
Дело в том, что из-за огромных размеров самой активной зоны, в ней могут образовываться «локальные реакторы», в которых мощность отличается от «средней по больнице». Одной из таких зон стал канал, примыкающий к тепловыделяющей кассете 13-33. Она оказалась разотравлена, в отличии всей остальной активной зоны. В результате, пока операторы выводили из йодной ямы весь реактор, ТК 13-33 начала перегреваться и разрушаться. В итоге из неё прямо на графит попали вода и топливо. Датчики в блоке щитового управления, где находились операторы, это показали. Реактор был аварийно заглушен.
В статье инженера-физика Виталия Абакумова, присутствовавшего при аварии на ЛАЭС и являвшегося непосредственным участником событий, хорошо описаны причины, толкнувшие персонал на нарушение регламента, приведшее в итоге к аварии.
В конечном итоге Карраск и его коллеги получили выговор
Молодой Карраск. Питерцы, запомните это лицо — он спас вас от Чернобыля в Ленобласти
Именно такая порочная практика позже сыграла свою роль и на ЧАЭС, да и вообще много где.
Рабочая программа испытаний турбогенератора № 8 Чернобыльской АЭС в режимах совместного выбега с нагрузкой собственных нужд
За сложным названием скрывается простая в принципе идея. Если в результате аварии станция будет отключена от сети, а реактор нужно будет заглушить, то необходимо будет обеспечить электроснабжение защитных систем на самом опасном этапе расхолаживания (охлаждения) реактора, когда он ещё на высокой мощности. Энергию предполагалось брать из выбегающего генератора. Дело в том, что вращение турбины, а значит, генерация энергии прекращается не сразу после отключения реактора, ведь у турбины большая инерция. Это называется выбегом. Соответственно, предполагалось, что обеспечиваться системы охлаждения реактора будут от выбегающего генератора. Идея выдвигалась в том числе и главным конструктором, и научным руководителем. Формально эксперимент проводился по заявке предприятия Донтехэнерго.
Впервые эксперимент был проведён в 1982 году на третьем энергоблоке ЧАЭС. Тогда потребовалось доработать ряд систем турбогенератора. В 1984 и 1985 годах снова проводились такие испытания, их не смогли завершить по техническим причинам. Нужно отметить, что постепенно эксперименты усложнялись. Так, начиная с 1984 года, для проведения эксперимента выводилась из работы система аварийного охлаждения реактора (САОР), а начиная с 1985 – к сети подключали два главных циркуляционных насоса (ГЦН). 26 апреля 1986 года эксперимент до конца довести смогли и записали все необходимые параметры. После этого была отдана роковая команда глушить реактор.
Нужно отметить, что очень часто блокировку САОР ставят в вину персоналу, в том числе и первая советская комиссия. Однако все последующие комиссии, а в частности, комиссия Госпроматомэнергонадзора 1991 года во главе с Н.А. Штейнбергом, прямо заявляли:
…отключение САОР не повлияло на возникновение и развитие аварии, поскольку хронология основных событий, предшествовавших аварии, и хронология развития самой аварии, показали, что не было зафиксировано сигналов на автоматическое включение САОР. Таким образом, «возможность снижения масштаба аварии» из-за отключения САОР была не потеряна, а в принципе отсутствовала в конкретных условиях 26 апреля 1986 г.
Всё, декорации расставлены, пролог закончен, со следующей части приступаем к первому акту чернобыльской драмы.
Автор: Александр Старостин
Додумались Раскрыта настоящая причина чернобыльской катастрофы
Авария на Чернобыльской АЭС произошла 26 апреля 1986 года. Катастрофа поставила под угрозу развитие ядерной энергетики во всем мире. Вокруг станции была создана 30-километровая зона отчуждения. Радиоактивные осадки выпадали даже в Ленинградской области, а изотопы цезия обнаруживали в повышенных концентрациях в лишайнике и мясе оленей в арктических областях России.
Кипящий ад
В тепловых ядерных реакторах быстрые нейтроны не годятся для возбуждения тяжелых атомов, поэтому их кинетическую энергию уменьшают с помощью замедлителя. Медленные нейтроны, именуемые тепловыми, с большей вероятностью вызывают распад атомов урана-235, используемого в качестве топлива. В таких случаях говорят о высоком сечении взаимодействия ядер урана с нейтронами. Сами тепловые нейтроны называются так, поскольку находятся в термодинамическом равновесии с окружающей средой.
РБМК — одноконтурный реактор. В качестве теплоносителя используется вода, которая частично превращается в пар. Пароводяная смесь поступает в сепараторы, где пар отделяется от воды и направляется на турбогенераторы. Отработанный пар конденсируется и вновь поступает в реактор.
Крышка реактора РБМК
В конструкции РБМК имелся недостаток, сыгравший роковую роль в катастрофе на Чернобыльской АЭС. Дело в том, что расстояние между каналами было слишком большим и слишком много быстрых нейтронов тормозилось графитом, превращаясь в тепловые нейтроны. Они хорошо поглощаются водой, но там постоянно образуются пузырьки пара, что снижает абсорбционные характеристики теплоносителя. В результате повышается реактивность, вода еще сильнее нагревается. То есть РБМК отличается достаточно высоким паровым коэффициентом реактивности, что осложняет контроль за протеканием ядерной реакции. Реактор должен оснащаться дополнительными системами безопасности, работать на нем должен только высококвалифицированный персонал.
Наломали дров
25 апреля 1986 года на Чернобыльской АЭС была запланирована остановка четвертого энергоблока для планового ремонта и проведения эксперимента. Специалисты научно-исследовательского института «Гидропроект» предложили способ аварийного электроснабжения насосов станции за счет кинетической энергии вращающегося по инерции турбогенератора. Это позволило бы даже при отключении электричества поддерживать циркуляцию теплоносителя в контуре до тех пор, пока не включится резервное питание.
Согласно плану, эксперимент должен был начаться, когда тепловая мощность реактора снизится до 700 мегаватт. Мощность успели понизить на 50 процентов (1600 мегаватт), и процесс остановки реактора был отложен примерно на девять часов по запросу из Киева. Как только снижение мощности возобновилось, она неожиданно упала почти до нуля из-за ошибочных действий персонала АЭС и ксенонового отравления реактора — накопления изотопа ксенона-135, снижающего реактивность. Чтобы справиться с внезапной проблемой, из РБМК были извлечены аварийные стержни, поглощающие нейтроны, однако мощность не поднялась выше 200 мегаватт. Несмотря на нестабильную работу реактора, в 01:23:04 начался эксперимент.
Схема реактора ЧАЭС
Ввод дополнительных насосов усилил нагрузку на выбегающий турбогенератор, что снизило объемы воды, поступающей в активную зону реактора. Вместе с высоким паровым коэффициентом реактивности это быстро увеличило мощность реактора. Попытка внедрения поглощающих стержней из-за их неудачной конструкции лишь усугубила ситуацию. Всего лишь через 43 секунды после начала эксперимента реактор разрушился в результате одного-двух мощных взрывов.
Концы в воду
Очевидцы утверждают, что четвертый энергоблок АЭС был разрушен двумя взрывами: второй, самый мощный, случился через несколько секунд после первого. Считается, что аварийная ситуация возникла из-за разрыва труб в системе охлаждения, вызванного быстрым испарением воды. Вода или пар вступили в реакцию с цирконием в тепловыделяющих элементах, что привело к образованию большого количества водорода и его взрыву.
Шведские ученые полагают, что к взрывам, один из которых был ядерным, привели два различных механизма. Во-первых, высокий паровой коэффициент реактивности способствовал увеличению объема перегретого пара внутри реактора. В результате реактор лопнул, и его 2000-тонная верхняя крышка взлетела на несколько десятков метров. Поскольку к ней были прикреплены тепловыделяющие элементы, возникла первичная утечка ядерного топлива.
Разрушенный 4-й энергоблок ЧАЭС
Шведские ученые рассчитали, сколько ксенона образовалось в реакторе до взрыва, во время взрыва, и как менялись соотношения радиоактивных изотопов вплоть до их выпадения в Череповце. Оказалось, что наблюдавшееся на заводе соотношение реактивностей могло возникнуть в случае ядерного взрыва мощностью 75 тонн в тротиловом эквиваленте. Согласно анализу метеорологических условий на период 25 апреля — 5 мая 1986 года, изотопы ксенона поднялись на высоту до трех километров, что предотвратило его смешение с тем ксеноном, который образовался в реакторе еще до аварии.
Чернобыль ч.6. Горячий расплав против холодной логики
Автор: Александр Старостин
Теперь нам снова прямая дорога обратно в 26 апреля 1986 года. Подлетев вместе с вертолётчиками сверху, мы проникнем в разрушенное здание и постепенно спустимся в самое пекло. Приготовьтесь.
Воздух
В Институте атомной энергии им. Игоря Курчатова об аварии узнали ещё ночью. После этого в экстренном порядке началось формирование первой делегации на станцию от ИАЭ, да и вообще правительственной комиссии по ликвидации последствий аварии (ЛПА) на ЧАЭС (далее ПК). Возглавил её заместитель председателя Совмина СССР Б. Е. Щербина, в её составе также работали и министр энергетики А. И. Майорец, в чьём ведении находилась станция, и замминистра здравоохранения Воробьёв, и делегация от ИАЭ в составе первого замдиректора ИАЭ В. А. Легасова и В. А. Сидоренко, тогда зампредседателя Госпроматомнадзора. Что называется, опосредованно, в работе ПК участвовал весь ИАЭ, который был, по сути, старшим подрядчиком всех работ по ликвидации. ПК прибыла в Припять уже днём и разместилась в горкоме Партии.
Пока ПК размещалась в Припяти, в ИАЭ сформировался своего рода «мозговой центр», где активно работали с поступающими данными, анализировали их и, исходя из этого, предлагали дальнейшие действия по ЛПА и размышляли о причинах произошедшего. Руководил этим директор института и, по совместительству, президент АН СССР академик Анатолий Александров.
Однако самые первые действия начались ещё ранним утром в штабе Киевского военного округа. В 8 утра командующему ВВС Киевского военного округа (КВО) генерал-лейтенанту Н. П. Крюкову позвонил оперативный дежурный и сообщил, что на ЧАЭС необходим вертолёт с экипажем и специалистом по защите от ОМП. Задание поручили экипажу капитана Володина. В 9:00 Ми-8Т 255-й отдельной смешанной авиаэскадрильи поднялся в воздух с аэропорта Борисполь и взял курс на аэропорт Жуляны, где подобрал майора ГО, вручившего экипажу индивидуальные дозиметры, так как штатные было невозможно зарядить. Основной рабочий дозиметр ДП-3В был активен.
Командир экипажа вертолета Ми-8Т капитан С.И. Володин, начальник штаба ВВС КВО генерал-майор Н.Т. Антошкин, летчик-штурман старший лейтенант В.Н. Бушков и борттехник капитан А.В. Паньков. 1986 г.
Из Жулян машина пошла прямиком к ЧАЭС. Когда вертолёт приблизился к аварийной станции, Володин отдал приказ отслеживать дозиметром радиационную обстановку. По мере приближения к аварийному блоку она ухудшалась, пока не достигла значения в 25 Р/ч на высоте, что соответствовало 300 Р/ч на земле. Вертолёт ушёл в сторону Припяти и сел на окраине города. Майор ГО ушёл в город, доложил начальству результаты, после чего вернулся с новой задачей: облететь Припять и разведать радиационную обстановку, нанести на карту места с наибольшим уровнем загрязнения. Машина поднялась на малую высоту, после чего произвела облёт города, а зачем повернула на ЧАЭС. Машина подошла к реактору.
Когда Ми-8 оказался поблизости от шлейфа белого дыма, выходящего из разрушенного реактора, на остеклении кабины появились крупные капли, которые медленно растекались по стеклу, оставляя соляной след. Наклонившись над приборной доской, Володин посмотрел вверх. «Прямо над нами тянулся тот самый белесый дым, местами почти прозрачный, местами плотный, почти как облака. Взглянул на приборы – скорость 200 км/ч, высота 100 м, крен 15′. Кажется, все в норме». Вдруг борттехник выпалил: «Командир, ДП-3 зашкалил на последнем диапазоне!! Более 500 рентген!!» Как потом станет известно, внутри этого ядерного следа уровни достигали 1500 Р/ч. «Мы попали в самую «десятку». Немедленно приняли решение выходить из этой зоны. Со снижением и набором скорости начал отворачивать влево…» В кабину вбежал майор: «Командир, ты убийца! Ты что ж наделал? Мы же все покойники. У меня на приборе все зашкалило. Мы же все сильно облучились и, скорее всего, нам хана!» Майора пришлось выгнать из кабины.
Сергей Дроздов, статья «Воздушная битва за Чернобыль», «Авиация и время», №2, 3, 4, 5 за 2011 год
После этого вертолёт вернулся в Припять. Майор унёс свеженанесённые на карту данные начальству, но вскоре вернулся с фотографом и двумя работниками станции, уже получившими, судя по виду, солидную дозу. Экипаж успел выпить йод, пока их ожидал, но сильно лётчикам он помочь уже не мог – его надо принимать до похода в заражённую область. В 16:00, попав под моросивший дождь, вертолёт снова отправился к станции. Пассажиры сфотографировали блок, и вскоре Ми-8 снова сел на площадке в Припяти. После высадки пассажиров вертушка отправилась домой в Борисполь. Экипаж Володина отправился на отдых, а спустя пару дней в госпиталь. В следующий раз они поднимутся в воздух лишь в конце мая.
А на земле и вокруг начиналась лихорадочная работа. Ночью приняли ряд решений – о полной остановке всех трёх оставшихся блоков, об эвакуации, а также о забрасывании в реактор различных материалов. Делили эти материалы на несколько категорий, в соответствии с типом опасности, против которой было направлено использование тех или иных веществ. Так соединения бора являлись поглотителями и не давали развиться самоподдерживающейся цепной реакции, обеспечивая тем самым ядерную безопасность. Другие – доломит, песок и глина – должны были уменьшать радиационную опасность, то есть создать фильтрующий слой на пути выходящих из реактора радиоактивных материалов. Третьи – свинец, например – должны были поглощать тепло, предотвращая расплавление активной зоны и препятствуя развитию «китайского синдрома», то есть проплавлению топливосодержащей лавой элементов конструкции фундамента и попаданию этой лавой в заполненные в ходе попыток охлаждения реактора водой нижние помещения, а через них – в грунт. Эта опасность называлась тепловой. Само закидывание называли общим термином «тампонирование».
Для тех, кто не знает английский: группа Ми-6 доставляет в зону ЧАЭС груз свинца из аэропорта Борисполь. 1986 г.
Но как всё это добро доставить в реактор? Нужны вертолёты, много вертолётов. Уже в 22:00 по приказу командира ВВС КВО Крюкова по тревоге подняли 51-й отдельный гвардейский вертолётный полк. В течение ночи он перебазировался на аэродром Певцы под Черниговом. Первоначально оттуда выполнялась часть вылетов вертолётов в сторону зоны, однако из-за постоянно проводившейся дезактивации чернобыльских вертолётов фон начал расти, создавая помехи Черниговскому лётному училищу. Вертушки оттуда перебазировали, в Певцах остались лишь самолёты радиационной разведки Ан-24РР и разведывательные самолёты Су-24МР, фотографировавшие зону. Кроме того, именно в Певцы прилетали высокопоставленные чиновники и военные. Часть вертолётов базировалась под Овручем, но там базировались только относительно лёгкие Ми-8 и Ми-24РР. Для тяжёлых Ми-6 и Ми-26 родным домом стали сначала Певцы, а потом аэродром Малейки. С этих площадок вертолёты прилетали в зону и садились на спешно организованные площадки, которым присвоили обозначения «Кубок» (в Чернобыле), «Кубок-1», «Кубок-2» и «Кубок-3» (между Чернобылем и Рассохой). Первая площадка предназначалась для начальства, остальные же были оптимизированы каждая под свой тип вертолёта, что было вызвано различиями в техниках погрузки и захода на посадку. Кроме того, оборудовали и несколько промежуточных площадок погрузки рядом с местами сбора грунта – в пока ещё не покинутых сёлах, а также в Припяти, в том числе на центральной площади города. На всех основных площадках были организованы системы радиолокационной помощи при посадке, появились руководители полётов – словом, для максимально возможной эффективности было сделано всё.
За одно только 27 апреля удалось сосредоточить 80-90 вертолётов в районе ЧАЭС, в дальнейшем количество машин и экипажей заметно выросло. Всего в зоне довелось работать лётчикам из 48 частей со всего СССР, многие из них недавно прибыли из Афганистана. На местах всей этой противорадиационной мощью командовал генерал-майор Т. Н. Антошкин, а непосредственно сбросом руководили из припятской гостиницы «Полесье», с которой открывался отличный вид на разрушенный блок.
Первые мешки с глиной и песком упали в разрушенное здание уже в 10:00 27 апреля. За этот день сбросили 80 мешков, а требовалось, по первым оценкам, 50000 в общей сложности за всё время. Впрочем, основные тяжеловесы ещё не подключились. Однако технологию срочно требовалось улучшать.
Около открытой входной двери уложили максимальное количество мешков, которые должен был сбрасывать бортовой техник по моей команде. Сбрасывал он их визуально, на глазок; никакой прицельной аппаратуры для точного попадания в цель у нас не было, и все зависело от его глазомера и слетанности экипажа. На скорости 70-60 км/ч по команде «Сброс!» он самостоятельно прицеливается, и 2-3 мешка летят вниз; после чего докладывает: «Груз сброшен». Приступаю к разгону поступательной скорости и выполнению нового захода на цель.
Замкомандующего ВВС КВО по армейской авиации полковник Б. Нестеров, цитируется по статье Сергея Дроздова «Воздушная битва за Чернобыль»
А вот ещё один вариант:
Штурман вывел машину на цель с применением прицела для бомбометания, после чего подал команду «Давай». Шесть мешков были уложены предварительно на один из концов доски перед открытой дверью в борту. Двое других членов экипажа взялись за свободный конец доски и начали его приподнимать, пытаясь сдвинуть мешки одним махом в открытую дверь. Каждый мешок весил килограммов 50, т. е. всего было около 300 кг. Ребят было двое, им было тяжеловато. Я бросился им на помощь. Наконец мешки неохотно поползли вниз. Проследив за их полетом, я увидел стопроцентное непопадание.
Участник ЛПА на ЧАЭС Е. Игнатенко, цитируется по статье Сергея Дроздова «Воздушная битва за Чернобыль»
Столь низкая эффективность никого не устраивала. Лётчикам пришлось придумывать на местах. Сначала сделали какие-то ковши, ящики, чтобы груз выпадал сам, однако результата это не добавило. Тогда решили возить груз в парашютах на внешней подвеске. Для этого пришлось реквизировать у частей ВДВ около 19 тысяч парашютов различных типов. По другим данным применяли и тормозные парашюты реактивных истребителей. Применение новой технологии позволило сбрасывать за один заход с Ми-8 по 3 т грузов, с Ми-6 до 8 т, а с Ми-26 до 15 т.
Засыпали в мешки слои песка, затем несколько свинцовых болванок, далее снова слои песка и т.д. Затем расстилался парашют, предварительно отрезали парашютную систему с ранцем. Отрезали одну стропу. Расстилали парашют, складывали туда эти тяжелейшие, по 100 кг мешки с песком и свинцом, и чтобы этот гигантский мешок не болтался в полете, его обвязывали этой стропой. Подлетал очередной вертолет от реактора, садился. Рабочий подлезал под брюхо вертолета, передавал борттехнику в люк связанный «конец» парашюта с мешками. Тот прикреплял за ДП-63 (замок внешней подвески). После этого производили взлет на реактор.
Полковник В. Алимов, герой РФ, Участник ЛПА на ЧАЭС, цитируется по статье Сергея Дроздова «Воздушная битва за Чернобыль»
Поначалу парашюты падали в реактор вместе с грузом, однако потом, потеряв примерно половину, придумали, как использовать их много раз. Теперь подвеска стала многоточечной, а экипаж над реактором отвязывал два конца, и груз вываливался из импровизированного кармана под действием своей собственной массы.
В воздухе вокруг АЭС постоянно находилось 30-40 вертолётов, каждый из них сбрасывал в аварийный блок свой груз с интервалом в 2 минуты. Из-за такой загруженности связь работала на двух частотах – одна для управления на боевом заходе, другая для управления на этапе загрузки. Сброс осложнялся, во-первых, высокой температурой, резко снижавшей тягу двигателей, отчего вертолёты проваливались на 20-30 метров вниз, а во-вторых, наличием рядом трубы высотой 140 м, за которую цепляться было самоубийством. Сброс проводился на скорости 100-120 км/ч с высоты в 200 м.
Эффективность этих полётов нарастала с каждым днём. За 27 апреля сбросили примерно 150 тонн, за 28 апреля – 300 тонн, а 29 апреля уже 750 тонн. Но тут возникла серьёзная проблема. Температура реактора под слоем песка снова начала расти, а потому приняли решение сбрасывать в жерло материалы с более низкой температурой плавления, задачей которых было охлаждение реактора. Ми-6 полетели за свинцом и ружейной дробью в Борисполь, откуда вернулись той же ночью. Сброс металла начался уже на утро 30 апреля и доставил проблем. Дело в том, что груз представлял из себя комплект брусков весом 40-50 кг каждый. Мало того, что из-за возросшей инертности металл куда активнее раскачивался сам и опасно раскачивал вертолёт, так он ещё и резал парашютную ткань, ведь с брусков никто не стачивал заусенцы. Пришлось снова переделывать технологию – теперь груз ехал не в корзинке из парашюта, а в своеобразной авоське. Парашют цеплялся к узлу подвески вертолёта, а груз висел снизу на стропах. Очевидцы описывали загруженные таким образом машины как обвешанные гроздьями свинца. Тем не менее, несмотря на все злоключения, 30 апреля продолжили бить рекорды: за этот день сбросили 1500 тонн грузов, а в светлый праздник первомай – 1900 тонн. На тот момент было совершено 1113 вылетов. Эта цифра стала в итоге максимальной – от военных потребовали уменьшить интенсивность из-за опасений, что конструкции реакторного помещения могли не выдержать значительно возросшей нагрузки. В этом случае вся масса грозилась рухнуть в бассейны-барботёры, наполненные водой. Последствия были бы непредсказуемыми.
Разрушенный 4-й энергоблок, снятый с рабочего места Ми-6 подполковника А.В. Костенко. 9 мая 1986 г.
На этом работа вертолётов не закончилась, однако теперь их переключили на дезактивацию. Лишь отдельные машины теперь летали непосредственно над реактором, в основном с исследовательской целью. Дело в том, что вплотную не то что к реактору, к зданию энергоблока до сих пор подойти было нельзя, даже бронетехника с трудом могла справиться с этим, потому для исследования состояния реактора, анализа исходящих из него газов требовались вертолёты, которые смогли бы ювелирно опустить необходимые датчики в жерло, зависнуть на время сбора данных, а затем увезти их оттуда. Идею высказал академик Легасов. Первые тренировки начались 6 мая, когда стало понятно, что самая страшная — активная — фаза аварии пройдена. Теперь столь высокой интенсивности забросов не требовалось, а значит можно произвести первые научные исследования, что называется, вживую.
Николай Волкозуб
Проблемы начались сразу же. Датчик представлял из себя лёгкую термопару на тросе длиной 300 метров. При первой попытке зависнуть выяснилось, что несмотря на точное висение, груз под вертолётом ходил как маятник. Исправили просто: по всему тросу повесили стабилизирующие грузики. После этого датчик болтать перестало. В итоге 9 мая Ми-8 Волкозуба взял курс на ЧАЭС. За ним наблюдал руководитель полётов с гостиницы Полесье, а также Ми-26, висевший в 2 км позади Волкозуба.
За Припятью было намечено специальное место, и трос я сбросил в песок. Трос был радиоактивен.
Николай Волкозуб, цитируется по документальной повести Юрия Щербака «Чернобыль».
В дальнейшем измерения с помощью термопары были повторены. Кроме того, аналогичную операцию (только не висение, а плавный пролёт) совершали с другим датчиком – контейнером с газоанализатором. Тем не менее, термопара не дала тех данных, которых от неё ожидали – они были слишком противоречивыми, не позволяя сделать выводы.
Во время тампонирования лётчики получали самые разнообразные дозы. Они зависели от целого ряда факторов – и от вертолёта, на котором они летели (Ми-26 был единственным из тампонировавших, кто имел хоть какую-то противоатомную защиту, Ми-6 и Ми-8 не имели даже гермокабины), и от вертолёта, который летел перед ними (Ми-26 из-за своих циклопических размеров поднимал куда больше пыли, а значит, фон повышался), и от времени, проведённого над реактором. Из-за жары (тучи над зоной сразу же начали разгонять, так как был очень высок риск переноса радиации с облаками, да и попадание воды в реактор было чрезмерно опасно) многие лётчики летали легкоодетыми, без респираторов. Поэтому пилотам старались обеспечить максимально тепличные условия – во время погрузок из отправляли в специальные палатки, дабы они не сидели в радиоактивных вертолётах, по ночам машины дезактивировали на аэродромах Малейки и Гончаровское, оставляя лишь один-два дежурных. Один Ми-6 был превращён в летающую столовую, привозившую продукты из-за границы зоны. Личный состав получал специальные медикаменты. Сначала это был йод, затем радиопротекторы, а с 15 мая – лекарства, повышающие сопротивляемость организма воздействию ионизирующего излучения.
К действиям вертолётчиков мы ещё вернёмся, а пока отправимся обратно на землю, в конец апреля.
На земле и под землёй
Для того, чтобы приступить хоть к каким-то работам на земле, да даже просто для того, чтобы понять, идёт ли реакция, необходимо было понять, насколько сильно заражена поверхность. То есть было понятно, что заражена она жутко, но насколько всё плохо?
Владимир Пикалов
Уже ночью с 26 на 27 апреля начальник химических войск генерал-полковник Владимир Пикалов объехал аварийный блок и произвёл замеры. Выяснилось, что наиболее безопасной стороной подхода к блоку была восточная, прикрытая зданием третьего блока, а вот с юга или с запад был риск очень быстро получить смертельную дозу даже за бронёй. Поэтому всё необходимое подвозили именно с востока. Вообще, войска РХБЗ появились в районе почти сразу, не уступив лётчикам в оперативности. Решением министра обороны уже 27 апреля 1986 г. была поднята по тревоге и переброшена военно-транспортными самолетами оперативная группа мобильного отряда ликвидации последствий радиационных аварий химических войск в составе 272 военнослужащих и 65 ед. военной техники. Уже в середине мая в зоне находилось 30 тысяч военных, почти половину из которых (44%) составляли бойцы частей и соединений РХБЗ. Вообще на плечи химиков лёг целый ряд задач. Они занимались радиационной разведкой и мониторингом, дезактивацией техники и местности, сбором и захоронением радиоактивных отходов, они, в конце концов, обеспечивали остальных оборудованием.
Вести наземную разведку начали уже 27 апреля, начав с территории АЭС, а затем распространив свою деятельность на всю зону, а также районы, расположенные за её пределами. Количество контролируемых точек только на АЭС увеличилось с 29 до 750 три раза в сутки. В 86 и 87 годах выделялось в среднем от 80 до 180 дозоров для контроля на машинах БРДМ-1РХ и БРДМ-2РХ (для тех, кто хочет чуть подробнее познакомиться с БРДМ — проходите сюда). Машины выезжали из лагеря, расположенного за пределами десятикилометровой зоны и следовали к точке начала маршрута разведки. От точки начала они следовали по точкам, заданным в маршруте. По прибытии на точку из БРДМа высаживались дозиметрист и командир машины. Они производили замер около земли (он так и назывался «земля»), а также на высоте в метр (это называлось «фон»). После этого машина двигалась к следующей точке. В зонах с очень высоким загрязнением обычно мерили из машины, либо замеряли с одной стороны следа, а потом подъезжали и замеряли с другой стороны.
БРДМ-2РХБ. Такое ощущение, что снято вооружение и одно из выдвигаемых колёс. 
На фоне БРДМ-2РХБ фотографируются разведчики в Припяти
Маршруты часто накладывались друг на друга, особенно летом, когда в силу общего снижения радиационного фона стали доступны новые области. После завершения маршрута БРДМ отправлялся на ПуСО – пункт специальной обработки, там машины мыли, дезактивировали и отправляли на базу либо, в случае невозможности дезактивации до должного уровня (обычно на каждом ПуСО, в зависимости от удаления от реактора, был свой уровень допуска) машина сначала отправлялась на площадку отстоя техники, где её радиоактивность постепенно снижалась, а потом либо на базу, либо на могильник. Точнее, так должно было быть. Сергей Мирный, химик-разведчик, в своих воспоминаниях писал, что обычно разведчики ПуСО избегали. Был риск остаться без машин, а пешком на такую разведку ходить, да по таким обширным территориям… Зона отчуждения ведь большая – радиус 30 км, а значит диаметр – все 60. А ведь следы выходили далеко за пределы этого круга, их тоже надо разведать и мониторить, чернобыльской радиацией загрязнило территорию Украины, Белоруссии (практически 1/5 территории) и РФ, а что-то дошло даже до США.
ПуСО
Но это будет позже, а пока после первичной разведки нужно было выяснить, идёт ли реакция? Эта информация была необходима для принятия дальнейших решений – ведь если реакция идёт, то она неуправляема, а значит её нужно срочно прекращать. Занялись выяснением военные. Они отправились к блоку на бронемашине, оснащённой датчиком присутствия нейтронных полей. Их результаты оказались неутешительными – поля есть, а значит, реакция активно идёт. Это требовало проверки, и к блоку на той же машине отправился академик Легасов. Он пришёл к выводу, что те потоки, которые уловили датчики военных – это не нейтронные излучения от работающего реактора, а гамма-излучение от обломков здания, реактора, да даже от земли. Учёные решили тогда оттолкнуться от другого – о ходе реакции могли свидетельствовать не только нейтронные потоки, но и наличие в воздухе короткоживущих изотопов йода – йод-181 и йод-184 в соотношении не в пользу долгоживущих элементов. Довольно быстро стало ясно, что это не так, количество короткоживущих изотопов быстро снижается, а значит, реакция не идёт. Тем не менее, учёные не исключали сохранения части кладки, достаточной для того, чтобы в нём шла самоподдерживающаяся цепная реакция. Впрочем, такая часть кладки долго существовать не могла. Она бы очень быстро разрушилась из-за перегрева.
Но где же, чёрт его подери, топливо?!
Сколько его выбросило, а сколько осталось внутри? Что происходит шахте реактора, да и существует ли реактор вообще? Эти сверхважные вопросы волновали всех, так как без достоверных ответов на них нормально проводить ликвидацию невозможно. Теоретический ответ на второй вопрос подготовили уже к лету. Для этого произвели целый ряд различных анализов. По предварительным прикидкам, за пределы блока выбросило всего около 4%, причём из этих 4% некоторая заметная часть дальше станции не улетела. Внутри же осталось 96%. Позже эти расчёты были подтверждены экспериментально.
Поиск топлива в итоге отложили на более поздний срок, а пока были куда более насущные задачи. Предполагая, что на месте бывшего реактора сейчас нечто расплавленное и неохлаждаемое, учёные пришли к выводу, что если конструкции реакторного помещения в силу тех или иных причин разрушатся (не выдержат новой нагрузки или же проплавятся), то расплавленная масса упадёт в заполненные водой бассейны-барботёры, что приведёт к мощному взрыву и новому заражению местности. Кроме того, существовали опасения, что расплав может попасть вообще на фундаментную плиту, которая такой температуры могла не выдержать. В этом случае существовал риск попадания сверхрадиоактивной массы в грунтовые воды – это совсем нехорошо, ведь тогда всё это попадёт в реку Припять, а через неё – в Днепр. Работа с обеими проблемами началась в первой половине мая. И вот здесь между разными источниками начинаются разночтения в точных датах.
Однако вода ушла в служебные соединительные помещения 3-4 блоков, которые представляли собой по сути единое здание. Жидкость откачивали военные, пожарная рота. Их было 11 человек под руководством капитанов Акимова и Зборовского. Ночью они в течение 24 минут проложили полтора километра труб, установили насосную станцию и начали откачку воды. И сразу же проблема – трубу передавила какая-то гусеничная машина, выполнявшая той же ночью какие-то замеры. Разрыв необходимо было немедленно заткнуть, бойцы снимали ОЗК, ремни, чтобы пережать течи и не допустить разлива радиоактивной воды. При этом насосная станция, которую расположили в закрытом помещении со сверхвысокой радиацией, постоянно глохла, и необходимо было её заново запускать. Спустя сутки её заменили. Основную массу воды за эти сутки откачали, бойцы получили высокие дозы, однако опасность взрыва и увода образовавшихся газов на Киев была ликвидирована.
По одним данным (в частности по документальной повести Ю. Щербака “Чернобыль”), работа группы Акимова и Зборовского продолжалась в течение ночи с 6 на 7 мая, следовательно группа Баранова работала раньше. По другим (в частности, так говорит ресурс “СоюзЧернобыль”), группа Баранова выполнила свою миссию 15 мая, а значит сдвигается и дата работы группы Акимова и Зборовского. Однако если вспомнить, что к 10 мая завершились операции по тампонированию реактора, к 1 мая, как считается, горящий графит наконец потух, а также принимая во внимание нижеописанные факты, я склонен считать более реальной версию с ранним завершением истории с водой из бассейнов-барботёров, то есть к 7 мая.
Что же касается охлаждения реактора снизу, то сначала решили заморозить грунт под фундаментом, создать там сплошной ледогрунтный массив. Специалистами в этой области были киевские метростроевцы. Им и поставили задачу пробурить несколько горизонтальных скважин под блоком, дабы эту заморозку осуществить. Сказано-сделано. Хотя тут надо отметить, что опыта горизонтальной заморозки метростроевцы не имели.
Пятого-шестого мая в район аварии начали прибывать метростроевцы и их оборудование. Сначала нужен был котлован, дабы под защитой третьего блока, где уровни радиации были относительно низкими, начать бурение. И уже при выкапывании котлована начались проблемы. Наткнулись на плиты, оставшиеся со времён строительства блоков – они были опорой кранов. Кое-как их вытолкали бульдозером. Приступили к бурению – и опять плита. Бур сломан. Плиты эти на схемах отмечены не были, их после строительства загнали в грунт да и забыли. В дело пошёл второй станок. Он наткнулся на щебень под плитой и сломался. Приняли решение бурить на метр глубже. Здесь уже пошло лучше. Пробурили 108 метров, однако дальше бур пошёл тяжело. Работы остановили, так как грунт отличался, а значит, равномерной заморозки не выйдет. Что делать?
Метростроители. Хорошо видны элементы колец туннеля 
Шахтёры 
В шахте, снова видны те самые кольца 
Примерная схема строительства плиты
На помощь призвали шахтёров. Пришла мысль – сделать ещё одну железобетонную плиту под уже существующей. В чём особенность? В плите были предусмотрены туннели и трубы, через которые предполагалось подавать жидкий азот, дабы охлаждать реактор. Что ж, метростроевцы достаточно быстро свернулись, на месте до 15 числа остались лишь их руководители – старшие инженеры, маркшейдеры. Они должны были объяснить прибывающим с Донбасса, Кривбасса, Мосбасса шахтёрам, где, что и как бурить. Работу выполняли активно, однако к июлю реактор начал затухать и охлаждаться, а потому его охлаждение уже не требовалось. Уже готовые туннели и скважины начали заливать бетоном, так как новая фундаментная плита всё же требовалась. Условия в тех шахтах и котловане были адскими: жара, забирающая и так мизерное количество свежего воздуха, высокий общий радиационный фон с отдельными очагами с мощностью дозы в 400-800 Р/ч.
А пока велись эти работы, над шахтёрами уже ходили люди. Да. Внутри аварийного блока. И не просто ходили, а работали. Их задачей было выяснение температуры расплавившегося реактора, ведь без этой информации нельзя было начать работу по строительству укрытия блока, да и работа шахтёров была не то чтобы бессмысленной, но слепой. Для температурных экспериментов необходимо проделать отверстия в стене бассейна-барботёра, дабы туда могли попасть работники ИАЭ и Института физики АН УССР. Делали эти отверстия с помощью специальных резаков, прожигавших бетонную стену толщиной с рост невысокого человека (1.6 м). К концу мая отверстия были сделаны. Замеры назначили на 29 мая, к этому времени приготовили уже оборудование для проведения эксперимента. Основной задачей было протянуть от БЩУ-3 до бассейна-барботёра через коридоры с огромным загрязнением, сложную систему люков, проходов и лазов тяжёлый толстый кабель. Фактически, путь через два энергоблока. К тому моменту, как провод и датчики были доставлены на третий блок, сварщики завершали резку труб, находившихся в соседнем с бассейном помещением. Из этого помещения предполагалось через отверстие ставить штанги с датчиками таким образом, что они упирались в потолок бассейна-барботёра. В само помещение бассейна залезать было категорически нельзя, там слишком высокий фон из-за находившихся внутри радиоактивных материалов.
На БЩУ-3 отрубили прямо топором кусок двери и втащили кабель.
Валентин Шаховцев, замдиректора института физики АН УССР, цитируется по документальной повести Юрия Щербака «Чернобыль»
Охота на слоновью ногу
Само топливо ещё предстояло найти. В первые несколько недель думали, что основную массу выбросило в машзал. В пользу этого свидетельствовало, например, высочайшее его загрязнение. Однако это необходимо было проверить. В ИАЭ быстро изготовили специальные детекторы для «топографической» съёмки с вертолётов. Измерения быстро показали, что топлива там нет, а если и есть, то это мельчайшие частицы, то есть всё же не то, что искала Оперативная группа курчатовцев. Проводились и другие эксперименты, направленные, в том числе, на поиск топлива, например, эксперимент с опусканием с вертолёта термопары в развал реактора, о котором я уже рассказывал. Однако результаты этих экспериментов не удовлетворяли учёных. Что делать?
Внутрь блока пошли люди. Они искали и топливосодержащие материалы, и следы закидывавшихся с вертолётов мешков. И вот в какой-то момент, в июне исследователи в одном из помещений наткнулись на очень мощный источник излучения – свыше 3000 Р/ч (реальное число прибор показать не мог, это был предел его измерения, а стрелка ушла в зашкал). Возможно, это топливо? Пока понять это было нельзя – попасть в это помещение (оно имело индекс 217/2 и являлось коридором обслуживания) было пока невозможно.
Однако учёные не отчаивались и перешли к другим насущным задачам. Поход, в ходе которого обнаружили «светящее» помещение, был не первым и не последним. Постепенно на планах блока стали появляться отметки об уровнях загрязнения в различных помещениях. Одновременно с этим через каналы бывшей СУЗ предлагалось провести диагностику радиационного состояния блока. Эта диагностика помогла найти самое грязное место – подреакторное помещение 305/2, которое, как выяснится позже, после взрыва объединилось с шахтой реактора, так как нижняя биологическая защита взрывом была проломлена. Похоже, что основная масса топлива оказалась именно там.
Но требовалось контролировать и состояние шахты реактора. Для этого была начата программа «Буй». Символичное название, как, впрочем, и множество других, связанных с ЧАЭС. Суть состояла в том, чтобы вокруг развала реактора с вертолётов и кранов установить специальные буи в форме усечённого конуса, оснащённые различными детекторами. Эти комплексы датчиков предполагалось связать кабелями с помещениями, где установлена регистрирующая аппаратура. Изначально установка велась с вертолётов, которые ставили конус весом 300 кг в нужную точку в реакторном зале (одной из таких точек стала вставшая на бок верхняя биологическая защита – Схема «Е»), после чего протянуть кабель до помещения с ЭВМ. Перед ним на улице кабель отцеплялся от вертолёта и вручную заносился внутрь. Спустя какое-то время этим стали заниматься подъёмные краны, что позволило повысить точность установки. Всего в работу было включено 15 буёв со 160 различными детекторами. Эксплуатация большинства приборов длилась до сентября 1986 года, когда их кабели были отрезаны ради строительства Саркофага. Но один буй, стойкий радиационный солдатик за номером 11, проработал до ноября. Данные гласили, что в развале реактора активность и температура снижались монотонно, что прямо свидетельствовало о том, что цепной реакции нет, а значит, дальше всё будет значительно проще.
Один из буев, поставленный на ребро схемы ’Е’ 
конструкция Буя: 1 – датчики плотности теплового потока; 2 – термометры;3 – датчики мощности дозы гамма-излучения; 4 – анемометры; 5 – панели коммуникаций
Следующая попытка была произведена одним из военных, с неодобрением наблюдавшим за робкими усилиями науки. Никто не успел опомниться, как смелый офицер подбежал к «Слоновьей ноге» и начал бить по ней топором. Результаты оказались минимальными, если не считать его немедленного откомандирования из Чернобыля.
Реально пробы смогли взять только в 1988 году, для этого пришлось пойти на нестандартные решения, но об этом позже.
Автор: Александр Старостин