В результате взрыва и последующего разрушения четвертого энергоблока электростанции в окружающую среду было выброшено большое количество радиоактивных веществ. 30-километровая зона вокруг электростанции была объявлена зоной отчуждения. Но с тех пор многое поменялось. Безопаснее стало как в зоне отчуждения, так и внутри разрушенного энергоблока, где, однако, до сих пор сохраняется радиоактивное, не остывающее образование, приближаться к которому нельзя даже с соблюдением строжайших мер безопасности. Впервые обнаруженное в декабре 1986 года, оно за свой внешний вид и цвет получило название «слоновья нога».
В ноябре прошлого года шведские ученые пришли к выводу, что во время аварии на Чернобыльской атомной электростанции в действительности произошел ядерный взрыв. Его мощность составила около 75 тонн в тротиловом эквиваленте. Прежде чем прийти к такому заключению, исследователи проанализировали концентрации изотопов 133Xe и 133mXe в образцах череповецкой фабрики по сжижению воздуха, а также смоделировали погодные условия после катастрофы, используя недавно опубликованные подробные данные за 1986 год.
Из-за взрывов реактор Чернобыльской АЭС получил серьезные повреждения, в том числе и в системе парораспределения. В образовавшиеся пробоины стала стекать расплавленная радиоактивная масса — превратившиеся в лаву тепловыделяющие элементы. Растекаясь, эта лава, содержащая в себе уран и цирконий (топливо и покрытие тепловыделяющих элементов), смешивалась с обломками бетона, песком и металлическими элементами конструкции.
По системе охлаждения и парораспределения этот расплав, получивший название «чернобылит», растекался на протяжении почти недели, пока не дошел до бассейна-барботёра. Так называется специальный резервуар с холодной водой, куда при нештатных ситуациях сбрасываются излишки пара из системы охлаждения, который затем конденсируется. Ликвидаторы аварии опасались, что лава из активной зоны реактора может расплавить его дно, проникнуть в почву и заразить водоносные слои.
Для защиты от протекания расплава под реактором был установлен бетонный поддон с металлическими трубами для водяного охлаждения. Впрочем, течение расплавленного чернобылита остановилось в бассейне-барботёре, и бетонный поддон не пригодился. В мае 1986 года ликвидаторы аварии, работавшие в четвертом энергоблоке, обнаружили источник высокого радиационного излучения — во время обследования помещений прибор «Киржач-3», измеряющий интенсивность гамма-полей и рассчитанный на три тысячи рентген в час, зашкалил и вышел из строя.
По воспоминаниям одного из ликвидаторов, инженера-исследователя Георгия Попкова, позднее в одно из подозрительных помещений, где зашкаливала обычная аппаратура, протолкнули детского коня на колесиках, на котором был закреплен измерительный датчик. Прибор показал 14,5 тысячи рентген в час.
Проникнуть в бассейн-барботёр, где был зафиксирован очень высокий уровень радиации, исследователям удалось только в декабре 1986 года. Там они увидели огромную расплывшуюся каплю с серой, местами черной, блестящей поверхностью. Замеры показывали излучение около восьми тысяч рентген в час на поверхности капли, которую за внешний вид назвали «слоновьей ногой». Сперва исследователи решили, что она состоит из расплавленного свинца — первое время после аварии на четвертом энергоблоке в зону реактора с вертолетов сбрасывали свинцовые блоки.
Предполагалось, что свинец будет отбирать часть тепла и, расплавляясь, повышать площадь теплообмена. Это должно было погасить мощность расплавленной активной зоны. Через некоторое время после находки с большим трудом, короткими подходами буквально на пару секунд, исследователям удалось собрать несколько образцов «слоновьей ноги».
Лабораторные испытания показали, что никакого свинца в этом образовании не было. Оно содержало около десяти процентов урана, полный набор радионуклидов ядерного топлива, расплав двуокиси кремния и некоторые другие элементы. Такой расплав иначе называется «кориумом» (от английского слова core — ядро), поскольку образуется в результате расплавления активной зоны реактора. Кориум образовался при аварии реактора на Три-Майл-Айленд, образовался он и при аварии на Чернобыльской атомной электростанции.
При этом четвертый энергоблок и по сей день остается местом с наибольшим в мире скоплением лавообразного сплава, в обычной природе не встречающегося. «Слоновья нога», изначальная масса которой оценивалась в 11 тонн, является лишь наиболее крупным образованием из кориума — в реакторной зоне расплавленный чернобылит образовал капли, сталактиты и сталагмиты с различной радиоактивностью, которая обычно редко превышала 600-700 рентген в час.
Некоторые эксперты полагают, что «слоновья нога» в будущем может стать причиной новой катастрофы. Предполагается, что она продолжает плавить бетонное основание под собой и в конце концов пройдет сквозь бетон в почву, оттуда сможет достичь водяных слоев. Это, в свою очередь, приведет к отравлению подземных источников воды и даже новому взрыву. Все это напоминает так называемый «китайский синдром». Так в 1970-х годах было принято с насмешкой называть опасения ученых, предупреждавших, что расплавление активной зоны реактора может выйти за защитную оболочку реактора. Шутники тогда говорили, что расплав из активной зоны пройдет Землю насквозь и выйдет где-то на территории Китая.
С постройки Чернобыльской АЭС прошло уже больше 40 лет. Из них на протяжении 37 лет тщательного обследования и ремонта конструкции станции не производилось вообще. Время и последствия аварии могли привести к растрескиванию бетонного фундамента. Некоторые эксперты полагают, что «Саркофаг» и «Укрытие-2» создали дополнительное давление на грунт вокруг четвертого энергоблока и в будущем фундамент может попросту разрушиться. В результате «слоновья нога» и другие формирования из чернобылита провалятся, попадут в почву и со временем начнут вымываться, отравляя, в первую очередь, подземные водные источники. Впрочем, другие эксперты относятся к этой версии скептически, полагая, что бетонный фундамент и уцелевшие металлические конструкции четвертого энергоблока достаточно надежны и не дадут кориуму проникнуть в почву.
В 1990-х годах исследователи опубликовали доклад о послеаварийном состоянии четвертого блока Чернобыльской АЭС, в котором говорилось, что натеки чернобылита необходимо пропитать нейтронопоглощающими растворами и закрыть их. Предполагалось, что это позволит предотвратить превращение «слоновьей ноги» и других наплывов в пыль, основной источник радиационного заражения в Чернобыле.
Впрочем, позднее украинские исследователи объявили, что обработка растворами ничего не даст, а в худшем случае даже приведет к «потере контроля над потоком нейтронов». Кроме того, эти меры все равно не предотвратят образование радиоактивной пыли. По этой причине «Укрытие-2» рассматривается как самый надежный способ защиты от распространения радиоактивных элементов из четвертого блока. Дальнейшую же судьбу лавообразных топливосодержащих материалов в Чернобыльской АЭС ученые намерены определить расчетно-аналитическим методом.
