Четвертий енергоблок ЧАЕС сьогодні вкрито двома саркофагами: «Укриттям» від перших ліквідаторів та НБК, який його накриває. Під спорудами – залишки ядерного палива, і його поточний стан достеменно невідомий. Дослідники Science дізналися, що у четвертому реакторі знову почалися реакції розпаду, а Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН заявив про зростання щільності потоку нейтронів. Нумо розберімося що відбувається всередині та чим це може закінчитися.
Співробітники Інституту заявили, що потік нейтронів у залишках реактора зростає, хоча й повільно. З огляду на те, що до подібної риторики українські ядерники вже вдавалися, ризик інцидентів однозначно є. Річ у тім, що вимірювальні прилади у саркофазі «Укриття» зафіксували, що з 2016 по 2019 рік щільність нейтронних потоків збільшилася на 40-50%.
Будівництво НБК. Джерело: Kalzip GmbH
Нейтронні потоки – складний процес, який відбувається під час поділу урану-235 або плутонію-239. До того ж розпад ядер продукує нові нейтрони, підживлюючи подальший ланцюг реакцій. Якщо ви читали нашу статтю про ядерні реакції, то знаєте, що ланцюгова реакція – ой яка небезпечна штука.
Після аварії на ЧАЕС реакторне паливо залишилося у будівлі, у формі лавоподібних паливовмісних матеріалів (ЛПВМ). Такий собі коктейль з урану, плутонію, нептунію та інших смаколиків, які й надалі розпадаються і породжують нейтрони.
Кілька років після трагедії кількість нейтронів становила понад 100 штук у секунду. Внаслідок розпаду радіоактивних речовин показник мав би знижуватися, але останні вимірювання з цим не згодні. Особливо – детектори у свердловинах завалів приміщення 305/2, розміщеного прямо під реактором.
Оскільки реактор – механізм для розмноження нейтронів, без належного поглинання вони зроблять багато поганих і вибухонебезпечних речей. Саме тому ЛПВМ «гаситься» водою: талою, дощовою, привезеною. Вода водночас сповільнює і поглинає нейтрони, а отже знижує їхню енергію у мільйони разів. Себто, додаючи воду до урану чи плутонію, ми збільшуємо ймовірність їхнього поділу. На початку концентрація урану збільшується, але вже згодом (за достатнього літражу) нейтрони сповільняються з кожним наступним літром.
Коли нейтронний потік зростатиме експоненційно, потужність реакції сягне сотень кіловатів. Паливо навколо прогріється, спрацює ядерний ефект Доплера в урані, а потім реакція зупиниться. Згодом все охолоне, знову заповниться водою, і процес повториться – але тепер воді буде важче уповільнити нейтрони, і так з кожним циклом. Усе відбуватиметься за кілька секунд, але помітять це лише прилади спостереження, якщо зафіксують різкий сплеск нейтронної радіації.
У ДСП «ЧАЕС» спростовують інформацію про усі можливі ризики, пов’язані з ланцюговою реакцією у ЛПВМ – їхні моделі передбачають зростання нейтронного потоку.
Утім, якщо реакцію все ж таки не вдасться гасити, науковці мають рішення – роботи. У Popular Mechanics опублікували оглядову статтю, де роботам пропонують розпилювати хімічні речовини для стримування нейтронів та покращити моніторинг ситуації новими датчиками. Хай там як, а Чорнобильська трагедія та боротьба з її наслідками й надалі перебувають у центрі уваги сотень науковців з усього світу.
