Исследования, проведенные в 1988—91 гг. показали, что облученное ядерное топливо внутри объекта «Укрытия» находится в виде следующих модификаций.
Фрагменты активной зоны (АЗФ), большая часть которых, как предполагают, выброшена при взрыве на верхние этажи блока, в частности, в центральный зал, часть находится в шахте реактора и пом. 305/2.
Застывшие лавообразные топливосодержащие массы (ЛТСМ). Они образовались во время активной стадии аварии (26.04.86 — 06.05.86) при высокотемпературном взаимодействии топлива с конструкционными материалами блока и распространились по подреакторным помещениям. Ниже мы более подробно остановимся на этой модификации.
Мелкодиспергированное топливо (пыль) — горячие топливные частицы (ТП). Размеры частиц изменяются от долей микрона до сотен микрон. Они наблюдаются практически во всех помещениях объекта и в образцах почвы в ближней и дальней зоне.
Наконец, в 1990 г. было обнаружено, что в воде, находящейся в ряде нижних помещений объекта, содержатся растворенные формы урана, плутония, америция. Причина появления растворимых соединений - разрушение различных модификаций топлива под действием ряда факторов, основной из которых — вода, проникающая в «Укрытие».
Специфика объекта «Укрытие» заставляет разрабатывать различные модели поведения ТСМ, по крайней мере, для трех зон, в которых располагаются их скопления.
На рисунке приведены места расположения основных скоплений ТСМ в ОУ. На нем же выделены эти три зоны.
Первая зона — центральный зал и ряд помещений на верхних отметках объекта, в которые ТСМ и радиоактивные материалы были выброшены в результате аварии. Здесь находится такие модификации ТСМ, как фрагменты активной зоны, топливная пыль и, возможно, лавообразные ТСМ.
Вторая зона — шахта реактора и помещения на отметках (9—10) м. В этой зоне также находятся АЗФ, ТП и значительное количество ЛТСМ.
Третья зона — помещения на нижних отметках. Здесь основная модификация топлива — ЛТСМ. Для этих помещений существенен и тот факт, что именно в них скапливаются основные массы радиоактивной воды, с растворенными в ней солями обогащенного урана.
Как уже говорилось выше, на основании совокупности всех данных по выбросу радиоактивности при аварии можно утверждать, что более 95%, т.е. более 180 т облученного топлива из разрушенной активной зоны реактора находится в объекте «Укрытие». (прим.ред. Всего лишь теория, не совпадает с цифрами ниже)
Отыскать все 180 т внутри «Укрытия» пока не удалось. Исследователи не смогли добраться до ряда мест в объекте, где могут находиться заметные количества топлива.
При самом осторожном подходе экспертов к оценке общего количества топлива, когда любые сомнения толкуются только в "минус", цифра получается всегда большая 125 т (для топлива из разрушенного реактора). Просто осторожная оценка дает ~ 150 т.
На площадке объекта под слоем гравия, песка, бетона находится ~ 0,7 т топлива.
Наиболее важными "белыми пятнами" до сих пор остаются:
- центральный зал, где ТСМ находятся под слоем сброшенных материалов;
- каскадная стена;
- внутренние объемы больших скоплений ТСМ в помещении 305/2;
- помещение 307/2.
Прогнозы о том, что эти "белые пятна" будут вскоре ликвидированы, достаточно пессимистичны. Весь опыт работ на "Укрытии" свидетельствует, что дальнейшее существенное продвижение в исследованиях ТСМ, например, отбор проб из глубины их скоплений, связано с резким возрастанием дозовых затрат. Представляется, что меры по стабилизации объекта и создание нового конфайнмента настолько повысят текущую безопасность "Укрытия", что позволят безболезненно отодвинуть эти исследования до стадии разборки объекта.
Оценки количества топлива в помещениях объекта “Укрытие”:
