Энергия будущего для калифорнийских предместий
В пятидесятые годы двадцатого века американцы были по уши влюблены в атом. После того как пара грибовидных облаков эффектно завершила Вторую мировую войну, учёные и политики решили, что эту колоссальную силу можно и нужно приручить для мирных дел. Президент Эйзенхауэр запустил программу «Атомы для мира», и идея овладела массами. Атомные электростанции, атомные корабли, атомные самолёты и даже атомные автомобили — казалось, ещё немного, и у каждого в гараже будет стоять маленький персональный реактор, питающий тостер и газонную бритву. Энергия должна была стать настолько дешёвой, что её даже перестанут измерять. В этой атмосфере всеобщего ядерного оптимизма любая критика тонула в восторженном рёве толпы. И вот на этой волне, в каких-то тридцати милях к северу от Лос-Анджелеса, в холмах Сими, на территории полевой лаборатории Санта-Сусана, начал свой отсчёт механизм будущего инцидента. Место было глухое, идеальное для секретных дел. Там компания Rocketdyne с сороковых годов испытывала ракетные двигатели, так что постоянный грохот и странный дым над холмами никого не удивляли. К этому шуму решили добавить тихое, невидимое сияние атома. За дело взялось подразделение Rocketdyne под названием Atomics International, чей девиз, красовавшийся на одежде сотрудников, заглядывавших в самое сердце реактора, звучал с горькой иронией: «Ваша безопасность — наш бизнес».
В апреле 1957 года, без лишней помпы и оповещения широкой публики, там был запущен Натриевый реакторный эксперимент, или просто SRE. Это был не единственный ядерный агрегат на площадке — всего их там было десять, но SRE был самым мощным, на 20 мегаватт, и единственным, предназначенным для благородной цели — снабжать электричеством гражданских. 12 июля 1957 года SRE подключили к энергосистеме, и он стал первым в США коммерческим ядерным реактором, поставляющим энергию в общую сеть. Газеты Лос-Анджелеса захлёбывались от восторга. Одна из них гордо провозгласила: «Домохозяйки Лос-Анджелеса готовят еду с помощью атома». И действительно, на протяжении двух лет SRE через сети компании Southern California Edison исправно питал более тысячи домов в городке Мурпарк. Жители жарили свои стейки и смотрели телевизор, не подозревая, что их комфорт обеспечивается крайне капризной и опасной технологией, собранной на коленке в погоне за светлым атомным будущим. Никто не говорил им, что слово «экспериментальный» в названии реактора было ключевым. Оно означало, что инженеры сами не до конца понимали, с чем играют, а меры безопасности были принесены в жертву скорости и экономии. Это была эпоха проб и ошибок, только в ядерной физике цена ошибки измеряется не в долларах, а в человеческих судьбах. Компания Atomics International с гордостью рапортовала о своих успехах, убеждая правительство и публику, что будущее уже наступило, и оно абсолютно безопасно. Под этим соусом из саморекламы и технологического оптимизма в горах Калифорнии зрел один из самых серьёзных и тщательно скрываемых ядерных инцидентов в истории США, который по количеству выброшенной радиации оставит далеко позади даже знаменитую аварию на станции Три-Майл-Айленд. Просто об этом никто не должен был узнать. Бизнес есть бизнес.
Конструкция, заложившая основу для аварии
Чтобы понять причины, приведшие к катастрофе, нужно заглянуть внутрь самого реактора SRE. После войны учёные, окрылённые возможностями атома, столкнулись с прозаической проблемой: топливного урана было мало. Обычные водоохлаждаемые реакторы, которые тогда становились стандартом, довольно быстро «съедали» урановые стержни, и их нужно было постоянно менять. Комиссия по атомной энергии США (AEC) понимала, что имеющихся запасов урана на всю их грандиозную пятилетнюю программу развития реакторов просто не хватит. К тому же, куда девать отработанное топливо, тоже было не совсем ясно. Нужен был реактор нового типа, более эффективный. И решение, казалось, было найдено — реактор-размножитель, или «бридер». Такая машина теоретически могла производить больше топлива, чем потребляла. SRE был как раз таким инновационным решением, по крайней мере, на бумаге. Вместо воды в качестве теплоносителя в нём использовался жидкий натрий. Это сулило массу преимуществ. Натриевые реакторы не «выжигали» топливо, а значит, SRE мог, опять же теоретически, работать без остановки и без необходимости дозаправки ураном. Эффективность зашкаливала.
Правда, была одна маленькая деталь, которую инженеры предпочли отодвинуть на второй план. Расплавленный натрий — это крайне капризная субстанция. Он горит при контакте с воздухом и взрывается при контакте с водой. Чтобы изолировать активную зону от воздуха, её окружили гелиевой подушкой. А чтобы избежать контакта с водой, насосы, гонявшие жидкий натрий по контуру, решили смазывать не водой, а органическим химикатом под названием тетралин. Но главная проблема SRE была даже не в этом. Ключевой просчёт был продиктован самоуверенностью и стремлением к экономии. Поскольку реактор гордо именовался «экспериментальным», Комиссия по атомной энергии не требовала для него одной критически важной вещи — защитной оболочки. У знаменитой станции Три-Майл-Айленд были массивные купола из железобетона, способные удержать выброс радиации внутри. У Натриевого реакторного эксперимента не было ничего. Он располагался в обычном промышленном здании. Конечно, в проекте были предусмотрены резервуары для улавливания радиоактивных газов, но и тут было найдено «изящное» решение: эти резервуары просто выводили газы наружу, в атмосферу. Инженеры посчитали, что задержка выброса и удалённое расположение объекта обеспечат адекватную защиту. Логика была проста: если что-то пойдёт не по плану, то пока радиоактивное облако долетит до Лос-Анджелеса, оно достаточно рассеется. Оптимизм этих людей мог бы питать небольшой город. И этот оптимизм не был единственным недостатком конструкции.
Симптомы, которые предпочли не замечать
Представление началось 13 июля 1959 года. Во время штатной работы показания датчиков температуры и радиации внезапно устремились в красную зону. Показания скакнули так резко, что стало ясно — реакция выходит из-под контроля. Операторы в спешке и напряжении бросились глушить реактор. После значительных усилий им это удалось. Наступила тишина, прерываемая лишь треском счётчиков Гейгера. Никто не мог объяснить, что это был за внезапный «скачок мощности». Началось расследование. Техники тщательно осмотрели реактор. Их «тщательный» осмотр занял около двух часов. За это время они, разумеется, ничего не поняли. Причина сбоя оставалась загадкой. И тогда они приняли решение, которое могло бы показаться логичным только в мире мультипликации, — они снова включили реактор. В конце концов, он же не взорвался, а начальство требует выполнения плана по выработке мегаватт.
В лучших традициях ситкома, Atomics International продолжала эксплуатировать SRE ещё две недели, несмотря на значительные колебания температуры и радиационного фона. Каждый день приносил новые аномалии, но учёные упорно игнорировали признаки надвигающейся катастрофы. Возможно, они просто не хотели признавать, что их передовая и дорогая игрушка сломалась. Или, что более вероятно, боялись докладывать наверх о проблемах, ведь это означало бы признание собственной некомпетентности. Так продолжалось до 26 июля. В этот день уровень радиации и другие тревожные признаки достигли такого апогея, что игнорировать их стало уже невозможно даже самым отчаянным оптимистам. Реактор наконец-то заглушили по-настоящему и решили докопаться до сути проблемы. На этот раз осмотр был куда более основательным. Техники опустили в активную зону камеру и увидели, что тринадцать из сорока трёх топливных стержней были повреждены. Фрагменты топлива изменили своё агрегатное состояние и стекли на дно реакторной камеры. Оказалось, что активная зона находилась в процессе частичного расплавления на протяжении четырнадцати дней. Это был самый долгий ядерный инцидент в истории. Пока домохозяйки в Мурпарке пекли свои атомные пироги, всего в нескольких десятках километров от них тихо плавился ядерный реактор, выпуская в небо невидимые частицы.
Невидимое облако над Городом Ангелов
Когда инженеры наконец осознали, что произошло, перед ними встал вопрос: что же пошло не так? Расследование показало, что причиной аварии стала утечка в уплотнениях насоса. Тот самый тетралин, который выбрали в качестве безопасной смазки, просочился сквозь уплотнители и попал сначала в контур с жидким натрием, а затем и в самое сердце реактора. Конечно, тетралин выбрали потому, что он не реагировал с натрием. Но никому не пришло в голову проверить, как он поведёт себя внутри работающего ядерного реактора. А там, под интенсивной нейтронной бомбардировкой, с ним произошла метаморфоза. Из жидкой смазки он превратился в вязкую, смолоподобную субстанцию. Эта субстанция начала накапливаться, образуя углеродистые отложения, которые создали препятствия в каналах охлаждения вокруг топливных стержней. Лишившись охлаждения, уран начал перегреваться и в конце концов расплавился. К моменту, когда реактор окончательно остановили, была повреждена треть всего топлива.
Процесс плавления высвободил огромное количество летучих радиоактивных продуктов деления — изотопов, которых в природе не существует. Эти газы прорвали гелиевую защиту, попали в те самые накопительные резервуары, а затем, в течение нескольких недель, спокойно и методично стравливались в атмосферу над Южной Калифорнией. Поскольку у реактора не было защитной оболочки, ничто не мешало этому радиоактивному аэрозолю разлетаться по округе. Точный объём выброса неизвестен до сих пор. Многие дозиметры, работавшие в то время на площадке, просто зашкалили. Хотя надёжных измерений из самого натриевого контура не брали, анализ соотношений радиоактивных нуклидов, найденных в теплоносителе, говорит о том, что выброс был значительным. Позднее эксперты подсчитали, что, хотя сама авария на SRE была примерно в сто раз меньше по масштабу, чем на Три-Майл-Айленд, выброс радиации в атмосферу оказался в 260-459 раз больше. Это сделало инцидент в Санта-Сусане одним из самых серьёзных ядерных инцидентов в истории США. Но об этом десятилетиями молчали. Комиссия по атомной энергии и Atomics International сделали всё, чтобы скрыть правду. Официальные отчёты были засекречены, а для публики выпустили пресс-релиз, в котором сообщалось о незначительном инциденте с повреждением одного топливного элемента и категорически отрицался какой-либо выброс радиации за пределы площадки. Этот обман работал десятилетиями.
Наследие инцидента и незавершённая очистка
Правда начала всплывать наружу лишь в конце семидесятых, благодаря усилиям студентов и местных активистов, которые раскопали старые документы. Но полный масштаб последствий стал ясен гораздо позже. В октябре 2006 года специальная консультативная группа учёных и исследователей со всей страны пришла к выводу, что выброшенные в результате аварии цезий-137 и йод-131 могли стать причиной от 260 до 1800 случаев онкологических заболеваний среди работников объекта и жителей окрестных районов. Авария 1959 года была лишь верхушкой айсберга. Полевая лаборатория в Санта-Сусане на протяжении десятилетий была зоной значительного радиоактивного и химического загрязнения. Там происходили и другие, менее масштабные инциденты, регулярные утечки химикатов и радиоактивных материалов, а также сжигание токсичных отходов в открытых ямах. Вся территория оказалась тотально заражена.
Сегодня натриево-графитовые реакторы работают или строятся во многих частях мира, и некоторые из них имеют долгую и успешную историю эксплуатации. Но все они, без исключения, спроектированы с массивными защитными оболочками. Хочется верить, что их создатели также используют другую смазку для насосов и нанимают более сообразительных техников. Что же касается самой лаборатории в Санта-Сусане, то она превратилась в памятник человеческой самонадеянности. С 1989 года там ведутся работы по очистке, которые уже обошлись в сотни миллионов долларов и до сих пор не завершены. Boeing, нынешний владелец большей части территории, NASA и Министерство энергетики десятилетиями спорят с властями штата и активистами о том, насколько полной должна быть эта очистка. Это битва юристов и лоббистов, в которой здоровье людей, живущих по соседству, часто отходит на второй план. Девиз «Ваша безопасность — наш бизнес» обрёл новый, извращённый смысл. Безопасность действительно стала бизнесом — многомиллиардным бизнесом по ликвидации последствий, порождённых безграничной верой в мирный атом и глубоким пренебрежением к основополагающим правилам.
Понравилось - поставь лайк! Это поможет продвижению статьи!
Подписывайся на премиум и читай статьи без цензуры Дзена!
Тематические подборки статей - ищи интересные тебе темы!
Поддержать автора и посодействовать покупке нового компьютера