Ко второму типу относятся работы, выполняемые по специальным программам и направленные на дальнейшее, более глубокое, изучение объекта "Укрытие" и его преобразование. Главные направления, регламентных исследований ОЯРБ :

• топливосодержащие массы;
• вода, находящаяся внутри объекта;
• вынос радиоактивных аэрозолей из ОУ в окружающую среду;
• загрязненность воздуха и грунтовых вод на площадке объекта.

Основные результаты многолетних регламентных исследований изложены в работах [9], [17-26], а также в статьях приводимых на настоящем сайте.

В этом кратком обзоре, приведем только несколько данных, характеризующих состояние "Укрытия".

В течение многих лет основная информация о ТСМ поступала от системы "Финиш", созданной "Курчатовским институтом" и постоянно расширяемой и модернизируемой ОЯРБ МНТЦ. Сначала эта система имела статус исследовательской. Затем, после метрологической аттестации части измерительных каналов и технических средств, они стали использоваться в штатном режиме. В 1998г. из нее был выделен комплекс "Финиш-Р" и передан в эксплуатацию ГСП ЧАЭС.

Состав "Финиша" менялся, но к середине 90-х годов он стабилизировался и состоял из 50 -60 каналов. Среди них:
- 8 каналов контроля мощности экспозиционной дозы (МЭД) ;
- 8 каналов контроля плотности нейтронного потока;
- 10-12 каналов контроля теплового потока;
- около 30 каналов контроля температуры.

Остальные ~30 каналов находились в резерве.

Нейтронные каналы контролировали плотность нейтронных потоков в помещениях парораспределительного коридора, в реакторном пространстве, в подаппаратном помещении и в пом. 304/3.

Гамма-каналы контролировали мощность экспозиционной дозы в подаппаратном помещении, центральном зале, реакторном пространстве и южном бассейне выдержки отработанного топлива.

Контроль по температуре велся во многих подреакторных помещениях.

Что можно сказать о поведении ТСМ за этот период?

За прошедшие 15 лет топливосодержащие массы, находящиеся в "Укрытии" подвергались самым разнообразным воздействиям. Например, в 1993 г. и в 2000 г. в объект в течение одной-двух недель попадало количество воды равное многомесячной норме. В 1987-89 г.г. внутри объекта проводились крупные строительно-монтажные работы, которые могли сопровождаться сотрясениями здания.

Летом 1990 г. "Укрытие" подверглось воздействию 4-х бального землетрясения и т.п. В целом ТСМ вели себя спокойно и предсказуемо.

Рис. 7. Графики изменения параметров ИСК "Финиш-Р" за 2000 г.

В 90-е годы полная величина МЭД в основном определялась мощностью дозы, которую создает изотоп 137Cs и медленно спадала.

Динамика изменения температуры в центральном зале и в реакторном пространстве соответствовала характеру изменения наружной температуры. Во внутренних, подреакторных помещениях, температура во многом определялась температурой ТСМ и незначительно кореллирует с наружной. Максимальная температура ~ 40°С регистрировалась в подреакторной плите.

Эти годы нейтронная активность для ТСМ, в стабильном состоянии, определялась в основном нейтронами спонтанного деления Cm244 (Т_1/2 = 18 лет). На это накладывались потоки нейтронов от (а, n) реакций и флуктуации сезонного характера, обусловленные изменениями температуры и влажности. В соответствии с этим, годовой спад активности выражался незначительным (~2%) трендом на понижение.

Для иллюстрации на рис.7 приведена динамика изменения параметров состояния ТСМ за 2000 г., полученная системой "Финиш-Р".

Как уже говорилось, ТСМ, в основном, вели себя предсказуемо.

Но трижды - один раз в 1990 г. и дважды в 1996 г. наблюдалось увеличение счета в нейтронных каналах, которое не удалось объяснить только аппаратурными эффектами. Такие события получили название "аномальные нейтронные события". Все они были связаны с 304/3 и 305/2 помещениями блока. Хотя "аномальные" события 1990 и 1996 г.г. остались до конца не объясненными консервативный подход к вопросам ядерной безопасности заставляет предполагать, что они могли свидетельствовать о значительном повышении коэффициента размножения нейтронов в скоплениях топлива.

Исследования влияния "Укрытия" на окружающую среду проводилось путем измерений выноса радиоактивных аэрозолей из объекта в окружающую среду и загрязненности воздуха и грунтовых вод на площадке объекта.

Здесь собран огромный материал.

Наиболее показательные данные - результаты измерения активности аэрозолей в воздухе на площадке "Укрытия" (рис.8).

 
Рис. 8. Измерения загрязненности воздуха на площадке "Укрытия"
альфа - аэрозолями

Концентрация опасных альфа-аэрозолей значительно уменьшилась после начала работы системы пылеподавления, установленной под кровлей "Укрытия" в центральном зале.

В целом можно сказать, что измерение всех параметров в течение прошедших лет указывает на то, что объект "Укрытие" пока не оказывал значимого негативного влияния на окружающую среду.

Тем более, что экологическую опасность объекта нельзя оценивать в отрыве от состояния окружающей его территории, а она, как известно, сильно загрязнена.

Что касается исследований по отдельным программам то они также касались вопросов, связанных с текущей безопасностью "Укрытия" и путями его преобразования. Среди них:
- ТСМ, находящиеся в помещениях объекта "Укрытие" и на его площадке;
- вода в помещениях объекта;
- состояние строительных конструкций;
- ядерная безопасность "Укрытия";
- риски радиационных аварий, связанных с обрушением конструкций.

Главные результаты изложены в работах [9], [20], [27-40] и в статьях на настоящем сайте.

С течением времени специалисты "Курчатовского института" все больше внимания уделяли работам по преобразованию "Укрытия".

Приведем краткое изложение последовательности событий на этом пути.

Несмотря на работы по укреплению конструкций объекта (1988 - 89 г.г.), к 1989 г. стало ясно, что в существующем виде "Укрытие" не может считаться объектом, безопасность которого гарантирована на десятки лет. Появилось предложение С.Т. Беляева и А.А. Борового [41] о создании "Укрытия-2". В этом предложении предлагалось возвести над существующим "Укрытием" герметичное сооружение - "Укрытие-2", которое могло бы простоять многие десятилетия. А со временем создать технологии и под защитой "Укрытия-2" разобрать разрушенный блок, вывезти и захоронить топливо. Предварительная проработка различных вариантов преобразования объекта была проведена ВНИПИЭТ в 1991 г. Рассматривались варианты:
- "Холм" (полная засыпка объекта);
- "Зеленая лужайка" (полная разборка "Укрытия");
- "Арка" (создание герметичного "Укрытия-2" над существующим объектом, обеспечивающего длительное хранение топлива, вплоть до окончательной разборки);
- "Промежуточное омоноличивание" (последовательная заливка бетоном помещений объекта, а в будущем его разборка) (см. рис. 9).

Авторы работы высказывались в пользу варианта омоноличивания.

 
Рис. 9. Варианты преобразования "Укрытия",
рассмотренные ВНИПИЭТ

Надо отметить, что все последующие сколько-нибудь реалистичные предложения по конструкции "Укрытия-2", не выходили за рамки предложенных ВНИПИЭТ. 15 марта 1991 г. результаты работы обсуждались на Научно-техническом Совете Минатома СССР. В решении Совета было записано: "Принять в качестве 1-го этапа для дальнейшей работы над проектом и практической реализации вариант "Промежуточного омоноличивания ..." и длительной консервации объекта "Укрытие". Было предложено рассмотреть возможность Международного Конкурса на преобразование "Укрытие" в экологически безопасную систему.

Украинское Правительство поддержало идею проведения Международного Конкурса и организовало его в 1992 - 1993 г.г. [42]. К моменту окончания приема предложений (26.04.93) их общее количество составило около 400. Авторами выступали как объединения всемирно известных фирм, так и отдельные люди.

Еще до начала рассмотрения работ, поданных на Конкурс МНТЦ "Укрытие" и РНЦ "Курчатовский институт" выступили с предложением обязательно включить в план проведения работ по преобразованию (при любых дальнейших действиях) стадию "Стабилизации существующего "Укрытия". В направленном в Минчернобыль и на ПО ЧАЭС документе говорилось:

"Рассчитывать на возможность за короткий срок в 2, 3 даже 5 лет полностью преобразовать объект или изолировать его от внешней среды с помощью "Укрытия-2", представляется неоправданным оптимизмом. Даже не столько с технической точки зрения, как с финансовой, поскольку потребует затрат в сотни миллионов долларов. Поэтому любой проект должен включать в себя некую стадию, которую можно назвать "СТАБИЛИЗАЦИЕЙ".

Во время этой стадии принимаются меры по достаточно долгосрочной (для "Укрытия" более 10 лет) стабилизации объекта и минимизации его влияния на окружающую среду.

Для "Укрытия" проведение этих мероприятий позволит безопасно и тщательно подготовить и провести преобразование объекта" [43].

Далее в разосланном письме приводилось описание конкретных мер по стабилизации строительных конструкций, созданию внешней системы пылеподавления, предлагались мероприятия по снижению ядерной опасности и т.п.

17 июня 1993 г. Жюри вынесло свое решение и присудило первое место проекту "Resolution" (Объединение французских фирм, возглавляемое компанией Campenon Bernard SGE). Проект "Промежуточное омоноличивание" также стал лауреатом конкурса.

Главным результатом Конкурса стала выработка стратегической линии преобразования. Она должна была включать несколько этапов, главные из которых:
- продолжение исследований;
- стабилизация состояния объекта "Укрытие";
- сооружение нового защитного сооружения вокруг объекта "Укрытие" ("Укрытие-2");
- извлечение, кондиционирование и окончательное захоронение радиоактивных материалов, находящихся внутри "Укрытия-2".

Понадобилось еще ~ 5 лет, чтобы работы преобразованию "Укрытия" получили необходимое финансирование в рамках Shelter Implementation Plan (SIP) [44].

Что он из себя представляет.

В окончательный вариант SIP вошли 22 задачи, из которых 19 краткосрочных предусматривают сбор и анализ информации, мероприятия по стабилизации разрушенных конструкций и элементов Укрытия, меры по повышению ядерной и радиационной безопасности. Остальные задачи являются долгосрочными и предусматривают разработку стратегии и технологии удаления ТСМ, а также разработку стратегии и создание "Укрытия-2" - нового безопасного конфаймента (НБК), который в дальнейшем позволил бы выполнить работы по разборке разрушенного реактора и удалению ТСМ.

В техническом задании на SIP основные проекты были сгруппированы в 4 пакета.
Пакет А."Стабилизация и конфайнмент. Гражданское строительство".
Пакет В. "Эксплуатация и Мониторинг" (Сейсмология, радиационная защита, общетехническая и пожарная безопасность, комплексная система мониторинга, интегрированная база данных).
Пакет С. "Аварийные системы" (Программа аварийной готовности, система аварийного пылеподавления, ядерная безопасность, обращение с пылью, обращение водой).
Пакет D. "Топливосодержащие материалы " (Описание ТСМ. Стратегия обращения с ТСМ и РАО. Разработка технологии извлечения ТСМ).

Срок реализации работ в SIP первоначально определялся от 7 до 10 лет.

Стоимость всех работ, запланированных в SIP, оценивалась в 758 млн. долл. США. Из них:
- 247 млн., краткосрочные мероприятия, связанные с укреплением и стабилизацией некоторой части конструкций;
- 189 млн., краткосрочные мероприятия, связанные с противоаварийными мерами, повышением радиационной и ядерной безопасности;
- 273 млн., долгосрочные мероприятия;
- 49 млн. управление проектом.

Для финансирования SIP учрежден Чернобыльский Фонд Укрытие. Управление Фондом поручено Европейскому Банку Реконструкции и Развития (ЕБРР).

Здесь необходимо сделать замечание. Все перечисленные выше документы международных экспертов целиком основывались на работах, выполненных российскими и украинскими организациями на объекте "Укрытие".

С начала работ по SIP прошло около 5 лет. Завершена подготовительная фаза и должна начаться фаза проектирования и строительства. Видно, что работы продвигаются крайне медленно, а затраты очень велики. Действительно, за эти годы из работ на объекте по SIP была выполнена одна - укреплены балки (см. выше). Стоимость этой работы менее 3 млн. долл. Суммарные затраты за это же время составили ~ 100 млн. долл. При этом значительная их часть пошла на выпуск отчетов, по сути, повторяющих более ранние отчеты "КЭ", "Курчатовского института", ЧАЭС и МНТЦ "Укрытие".

Только в 2000-2001 г.г. наконец рассмотрены и приняты такие ключевые документы, как стратегия стабилизации и стратегия НБК.

Правительственная Межведомственная комиссия по комплексному решению проблем Чернобыльской АЭС под председательством премьер-министра Украины приняла решение, которое нашло отражение в Протоколе № 2 от 12 марта 2001 года:
пункт 2.4 - "С целью ускорения работ по преобразованию объекта "Укрытие" и с учетом настойчивых рекомендаций ЕБРР и независимых экспертов признать, как базовый, проект конфаймента типа "АРКА" с включением в него перспективных технических решений других проектов".

По предварительным проработкам "АРКА" должна иметь максимальную ширину ~ 260 м, максимальную высоту ~ 100 м и глубину ~ 100 м. Она монтируется и затем надвигается на "Укрытие". (см. рис.10)

 
Рис. 10. Схема осуществления варианта "Арка"

Чем должны были бы кончиться работы, проводимые в рамках SIP?

Нам представляется, что если действовать оптимальным способом, то собранных для преобразования денег должно хватить на решение по крайней мере четырех основных задач.

Во-первых, стабилизации наиболее опасных конструкций.

Во-вторых, и это - главная задача, создание герметичного и долговечного НБК.

Речь о полном извлечении и захоронении ТСМ и РАО сейчас идти не может. За прошедшие годы, несмотря на значительные потраченные средства, не появилось ни приемлемой адаптации существующих технологий к этой проблеме, ни чего-нибудь нового. Нет и серьезно проработанных проектов захоронения. Но самое главное, пока нет огромных средств для того, чтобы начать и завершить эти задачи.

Многолетний перерыв неизбежный между возведением "Укрытия-2" и извлечением радиоактивных материалов делает особенно важным высоко надежное функционирование единой системы контроля и диагностики (ее иногда называют "интегрированной"). Требования к такой системе во многом специфичны, как и специфичен сам объект.

Итак, в-третьих, создание надежной системы контроля.

Наконец, 4-ая задача.

Если эстафета окончательной разборки передается следующим поколениям, то, теперешнее обязано всеми имеющимися средствами облегчить эту задачу.

Необходимо создать соответствующие базы данных и сохранить в них огромный объем информации об "Укрытии", полученный за десятилетия исследований и работы на объекте.

Опыт такой работы уже есть. В рамках Франко-Германской инициативы сейчас заканчивается создание базы данных по безопасности "Укрытия".

Среди других разделов под руководством "Курчатовского института" создан и раздел по топливосодержащим и радиоактивным материалам в объекте "Укрытие" (см. [45] и статью на настоящем сайте).

В нем удалось собрать практически всю достоверную информацию, накопленную за ~ 15 лет исследований аварийного 4-го блока ЧАЭС и объекта "Укрытие". Описываются 97 крупных скоплений ТСМ, собрана тысяча единиц информации по микро - и макросвойствам этих скоплений, приводятся около 6 тысяч данных по характеристикам отобранных проб. Собрано большое количество иллюстративного материала (графики, фотографии).

Предполагается, что работа по пополнению и развитию таких баз будет продолжена.