Любая АЭС обладает хорошо продуманной эшелонированной защитой от нанесения возможного и невозможного вреда в процессе штатной и не штатной эксплуатации (так называемые проектные и запроектные аварии). Внесение даже малейших изменений в конструкцию чревато самыми серьезными последствиями.

Важность своих слов я хотел бы подкрепить показательным примером уязвимости работы систем вентиляции. И попрошу читателя отнестись к этому примеру с особым вниманием. При эксплуатации ядерного реактора существует вероятность выхода радиоактивных газов из ТВЭЛа в атмосферу через дефект оболочки ТВЭЛ. Именно такого рода выбросы радионуклида йод-131 произошли во время аварий на злополучной Чернобыльской АЭС и японской Фукусиме.

В правилах ядерной безопасности реакторных установок атомных станций, разработанных еще во времена СССР, определен «Эксплуатационный предел повреждения ТВЭЛ различных типов АЭС для различного типа дефектов в оболочках ТВЭЛ». Так, для реакторов типа ВВЭР доля ТВС с дефектом типа газовой неплотности (иными словами течи радиоактивного газа) составляет не более 0,2 % от числа ТВЭЛов в активной зоне или целых 95 ТВЭЛ, а для реакторов типа РБМК доля ТВС с дефектом типа газовой неплотности составляет 0,2 % или уже 121 ТВЭЛ. Предел безопасной эксплуатации повреждения ТВЭЛ устанавливается в пять раз выше (ВВЭР, РБМК), а все риски блокируются мощной системой фильтрации, разработка которой стоила бывшему СССР больших денег.

И, надо сказать, что в вопросе безопасности системы фильтрации нам есть чего остерегаться. Наиболее опасный для населения дозообразующий радионуклид I-131 способен проникать сквозь вышеупомянутый дефект оболочки. Далее после прохождения через газгольдеры выдержки системы фильтрации (механические, аэрозольные, противойодные) с эффективностью не менее 99,9 % воздух с оставшимися 0,1 % газообразными радиоактивными отходами (ГРО) попадает через выбросную трубу в атмосферу. И, если хотя бы одна из систем даёт слабину – происходит выброс, например, похожий на тот, который был зафиксирован в Европе весной текущего года.

Помимо отслеживания дефектов оболочки на АЭС советского производства (Чехия, Болгария, Россия) уделяют повышенное внимание к системам фильтрации и вентиляции (основным компонентом системы вентиляции остается угольный фильтр, он же адсорбер). С целью эффективного функционирования фильтрационных систем на них постоянно меняют улавливающие йод фильтры, которые перед этим проходят тщательные испытания по всем видам йода, как молекулярного, так и аэрозольного, а сами угольные адсорберы, вышедшие из строя в ходе эксплуатация, подлежат замене и утилизации.

Но на данный момент проблема безопасности йод-улавливающих фильтров является очень актуальной для всех АЭС Украины. Политические мотивы вынудили нас отказаться от сотрудничества с российскими предприятиями, прекратить научное сопровождение эксплуатации АЭС и отвергнуть многолетний опыт российских конструкторов, их материально-технические возможности. Кроме того, указанный процесс сопровождается отсутствием должного внимания со стороны нашего руководства к сфере управленческой и кадровой политики, проводимой на АЭС. Без предложения надлежащей альтернативы в руководство атомными станциями зачастую попадают неквалифицированные кадры. Об этом не принято говорить, но на данный момент наши высококвалифицированные инженеры и специалисты среднего звена, работающие в эксплуатирующих организациях, столкнулись с рядом серьезных проблем, став, по сути, заложниками обстоятельств и оказавшись где-то между здравым смыслом соблюдения требований безопасности и политическими амбициями некомпетентного руководства.

Дело в том, что в настоящее время в Украине нет сертифицированных центров по проверке угольных фильтров для АЭС страны и входящего в их состав импрегнированного угля (сорбента), так как для их создания необходимы достаточно крупные финансовые вложения. При этом гарантию эффективной работы угольных адсорберов на 99,9% дают только референтные испытания! Стоит особо подчеркнуть: в данном вопросе не уместно руководствоваться как соображениями экономии, так и политическими предпочтениями!

Подтвердим это утверждение подборкой сухих цифр, которые приоткрывают завесу проблем, существующих ныне на станциях. Так, при использовании импрегнированного активированного кокосового угля ВСК-5ИК (аналог угля HAYCFRB RNII 1024) для получения высокой эффективности сорбции по радиоактивному метилйодиду не менее 99%, время контакта сорбента с газовой средой не должно быть меньше 0,5 сек. Исходя из расчетов, при соблюдении указанного времени контакта, на фильтр производительностью 1500 м3/ч необходимо около 120-130 кг сорбента.

В вопросе модернизации систем вентиляции нашей нынешней атомной промышленности руководству свойственно хитрить и экономить. Используя 4 угольных адсорбера в виде картриджей, каждый из которых содержит 6,5 кг угля, в фильтре мы получаем всего 26 кг угля. При расходе воздуха через фильтр 1500 м3/ч время контакта очищаемого воздуха с углем сокращается приблизительно в 5 раз. При резком сокращении времени контакта сорбента с газовой средой эффективность сорбции попросту не может достигать высоких показателей. Поэтому в используемых в настоящее время адсорберах типа АУИ-1500 для АЭС с реакторами ВВЭР содержание сорбента должно достигать не менее 120-130 кг. В противном случае радиоактивный йод полетит по миру!

Кроме того, у нас в процессе испытаний в Германии в 2016 году прошли проверку эффективности очистки воздуха только от метилйодида (органическое соединение йода) и только образцы импрегнированного угля. А согласно требованиям НП-036-02 в процессе приемочных испытаний должна быть определена эффективность очистки всего фильтра с обязательной проверкой на йод-131. Данная проверка наших фильтров уже не проводилась N-й период времени.

На эффективность очистки могут влиять и конструкционные особенности фильтра. Происходит это за счет возможных непредвиденных утечек в местах герметизации и неравномерного распределения воздушного потока между картриджами в корпусе фильтра.

Опыт позволяет утверждать, что срок эксплуатации угольного картриджа не может длиться десять лет, ведь даже гарантийный срок хранения сорбента в герметичной таре составляет всего 2 года со дня его изготовления. В то же время, учитывая условия эксплуатации картриджа, а именно:

повышенную относительную влажность до 90%, что приводит к быстрому насыщению влагой, и, в свою очередь, вызывает резкое повышение аэродинамического сопротивления, а значит – резко снижает эффективность фильтра;
присутствие в фильтрующем воздухе отравляющих сорбент примесей;
возрастание объемной активности до 3,7 1011 Бк/м3 в аварийных и послеаварийных режимах

– количество сорбента весом менее 10 кг будет просто полностью недееспособно.

Но вернёмся к теме украинских специалистов. Да, они есть. Ещё со времен СССР в Харьковском физтехе сохранились научные кадры, способные решать задачи любой сложности. Но атомные станции, как их регулирующие и управляющие органы, находятся не под контролем атомщиков, а под пятой некой элиты энергетиков – то есть людей, нацеленных, во-первых, на получение прибыли, а, во-вторых – примыкающих к той или иной политической силе. Безусловно, инженеры располагают техническими решениями, которыми теоретически возможно заменить российские фильтровальные системы. Например, в том же ХФТИ на высоком уровне проводились работы по изучению свойств различных адсорберов, их утилизации и регенерации. Но практически – все эти решения не прошли ресурсных испытаний, т.е. не являются референтными. Помимо этого, попытки самостоятельной модернизации систем вентиляции, то есть, внесения конструкционных изменений, проходят без участия организации главного конструктора реакторной установки ВВЭР (АО ОКБ “ГИДРОПРЕСС”).

В результате для персонала атомных станций складывается безвыходная ситуация. С одной стороны, специалисты не могут объявить политическому руководству страны об отсутствии решений, отвечающих всем требованиям и нормам ядерной и радиационной безопасности, потому что это будет означать подписание себе «смертного» приговора со всеми вытекающими последствиями. А, с другой – они не могут обратиться к российским организациям за квалифицированной помощью, поскольку такое обращение влечет за собой чуть ли не уголовную ответственность по статье «государственная измена»!

Данный материал, призван обратить внимание общественности на имеющиеся в атомной отрасли нашей страны проблемы. В разрешении этих проблем больше всего заинтересованы простые инженеры-атомщики, потому что именно они глубже других осознают и меру постоянно возрастающих рисков эксплуатации украинских АЭС, и степень своей ответственности перед человечеством. Если мы идём по пути европейской интеграции, то для обеспечения всех требований безопасности и соответствия стандартам единой энергетической системы Европы, мы не имеем права искажать реальность и скрывать накопившиеся проблемы. Ибо халатное отношение к решению всех этих проблем характеризует нашу страну не с лучшей стороны и рождает к ней недоверие, позволяя считать неполноценным партнером. Если мы действительно хотим сохранения и развития нашей атомной промышленности, то нашим политикам следует прислушаться к мнению атомщиков, чтобы уже сейчас принимать здравые, взвешенные решения.

Также руководителям государства необходимо осознать, что в условиях отсутствия надлежащей альтернативы отринуть многолетний опыт России по эксплуатации АЭС не просто невозможно, а преступно, поскольку это способно нанести непоправимый вред людям и окружающей среде.