Цена ошибки

Авария на «Три-Майл-Айленд» не привела к катастрофе, но изменила подход к безопасности в мировой атомной отрасли

28 марта 1979 года на американской атомной электростанции «Три-Майл-Айленд» в штате Пенсильвания произошло событие, которое на несколько дней заставило десятки тысяч людей покинуть дома, а атомщиков – всерьёз опасаться разрушения реактора. До Чернобыля оставалось семь лет. Американский энергоблок пережил расплавление активной зоны, но его корпус не разрушился, а защитная оболочка удержала основную массу радиоактивных веществ. Эта авария входит в пятёрку самых серьёзных ядерных аварий в мире, в тройку – среди аварий на атомных станциях. Масштабнее – и позже – были Чернобыль и Фукусима.

Именно авария на «Три-Майл-Айленд» стала поворотной в вопросе международного регулирования атомной отрасли. Были пересмотрены стандарты безопасности и поднят вопрос, который международное сообщество решало ещё долгие годы: как быстро страны должны сообщать друг другу о ядерных происшествиях и кто может проверить достоверность полученной информации. А ещё – атомщики обратили самое пристальное внимание на «человеческий фактор». Потому что причиной аварии стала не только техническая неисправность станции, но и действия персонала, который не смог вовремя сориентироваться в происходящем.

Четыре часа утра

Второй энергоблок АЭС «Три-Майл-Айленд» работал всего несколько месяцев. В 4 часа утра 28 марта в системе подачи воды второго контура к парогенераторам произошёл сбой. Для водо-водяных реакторов, как на «Три-Майл-Айленд», это критично – нарушается отвод тепла от первого контура, который охлаждает активную зону. Сработала аварийная защита, и реактор автоматически остановился. Для АЭС это не чрезвычайная ситуация сама по себе: есть резервные системы, которые должны обеспечить охлаждение топлива – именно для таких случаев и проектируют несколько уровней защиты. Но на этот раз отказ одного оборудования запустил цепочку следующих событий.

Причиной сбоя подачи воды второго контура стало неудачное техобслуживание накануне. Техники чистили один из фильтров от налипшей смолы, продувка воздухом не помогала, они начали промывку водой – но из-за несработавшего обратного клапана вода попала в пневматическую систему и нарушила её работу. Именно эта система управляет клапанами второго контура – они-то и не сработали. В этот момент на станции должны были сработать резервные клапаны – но они оказались закрыты. Ещё один сбой.

Аварийная защита сработала штатно, реактор остановился – однако даже после прекращения цепной реакции топливо продолжает выделять остаточное тепло. Поэтому вода первого контура перегревалась, и давление начало расти. Для его снижения открылся предохранительный клапан, и он должен был закрыться автоматически, когда давление вернётся к норме, но – застрял в открытом положении. Теплоноситель – вода – продолжал утекать. Но приборы в операторской показывали, что клапан закрыт – и это был уже не сбой, а изначально некорректная индикация: сигнал «закрыт» на пульте означал лишь, что привод больше не держит его открытым. Датчика, который показывал бы реальное положение клапана, просто не было, персонал не видел, что он заклинил – и не понимал, что реактор теряет воду.

Давление в первом контуре падало, и включилась автоматическая система аварийного охлаждения реактора. Однако операторы выключили её вручную: они опасались переполнения компенсатора давления – не зная о течи через заклинивший клапан. Приборов, которые показывают реальный уровень воды в активной зоне, на «Три-Майл-Айленд» тоже не было.

Это и стало роковой ошибкой. Вода выкипала и вытекала, и реактор остался без достаточного охлаждения.

Новая смена операторов, заступившая на работу в 6 утра, благодаря «свежему взгляду» поняла, что тот самый клапан заклинило. Его закрыли, но аварийную систему охлаждения активной зоны так и не включили – операторы всё ещё считали, что реактор заполнен водой, и пытались возобновить штатную циркуляцию теплоносителя.

Тем временем топливо без охлаждения начало плавиться и стекать вниз.

К полвосьмого утра аварийное охлаждение всё-таки снова включили. Но центр активной зоны к тому моменту уже был окружён расплавившейся и потом затвердевшей коркой, мешал постоянно образующийся пар – и охлаждающая вода до него уже просто «не дотягивалась». Ближе к 8 утра система аварийного охлаждения автоматически включилась ещё раз – и в этот раз операторы уже не вмешивались, решив подождать, пока не разберутся, что происходит. Процесс разрушения активной зоны был остановлен.

Страх взрыва

К 30 марта обнаружилась новая проблема: водород, образовавшийся внутри реактора. Он образуется при взаимодействии циркониевых оболочек сборок с водяным паром при высокой температуре. Специалисты опасались, что если в какой-то другой химической реакции образовался бы кислород, получится гремучая смесь – и взрыв был бы неминуем. А взрыв внутри атомного реактора, даже химический, а не атомный – это ядерная катастрофа. Позднее выяснилось, что кислорода для такого взрыва внутри реактора не хватало, но в те дни этого не знали наверняка.

Именно в этот момент губернатор Пенсильвании Дик Торнберг объявил эвакуацию в 5-мильной зоне – 8 км – вокруг АЭС. В первую очередь уехать должны были беременные женщины и маленькие дети, но слухи о возможном взрыве уже ползли (ведь в «атомном» городе о работе АЭС знают далеко не только атомщики) – а вместе с ними и панические настроения. В итоге 20-мильную – 32 км – зону покинули около 140 тысяч человек.

Инженеры тем временем думали, как удалить водород из реактора. Посылать туда человека было слишком опасно: уровень радиации зашкаливал. Была даже идея отправить туда больных на последней стадии рака в качестве ремонтников-смертников… Слава богу, идея не пригодилась: к тому моменту расчёты показали, что кислород внутри реактора образоваться не может, а инженеры придумали способ постепенно удалить из реактора водород, никого не подвергая риску.

К концу апреля топливо наконец прекратило выделять большое количество тепла. Снять крышку корпуса реактора решились лишь в 1984 году.

В результате аварии ни один человек не погиб. Радиоактивные газы попали в атмосферу, но за пределами станции загрязнений не обнаружили – хотя учёные до сих пор спорят, сказалась ли авария на здоровье населения окрестных территорий.

Но сильно пострадала репутация атомной энергетики США. В первые часы американские атомщики публично давали очень противоречивые и расплывчатые комментарии, где «всё под контролем» соседствовало с сообщениями о возможном взрыве. Не спас ситуацию и президент США Джимми Картер, приехавший в «Три-Майл-Айленд» 1 апреля. Доверять атомщикам перестали.

Зато сильно изменился подход к безопасности. Комиссия по ядерному регулированию пересмотрела требования к оборудованию, подготовке операторов, аварийному планированию и информированию населения. В 1979 году в США был создан Институт эксплуатации атомных электростанций, призванный повышать безопасность и надёжность работы станций.

Сам второй энергоблок «Три-Майл-Айленд» восстановить было невозможно. Завал на верхней части активной зоны разобрали только к весне 1986 года. Ещё полтора года буровой установкой разбивали верхнюю часть застывшего расплава топливной массы, четыре года убирали то, что утекло и застыло под реактором. Официально топливо со станции удалили к 1990 году. С 1993-го энергоблок №2 АЭС «Три-Майл-Айленд» находится в режиме контролируемого хранения. Из эксплуатации его планируют выводить вместе с первым блоком – пока датой называют 2052 год. Процесс очистки реактора оценивается более чем в миллиард долларов.

Первый реактор «Три-Майл-Айленд» продолжал работать до 2019 года.

Строительство АЭС в США возобновилось только через 27 лет, в 2007 году, когда разморозили стройку в Теннесси.

Мировой перелом

Об аварии на «Три-Майл-Айленд» во всём мире, в том числе в СССР, знали достаточно детально и обсуждали в том числе в научных кругах. Сообщила об аварии и советская пресса – правда, говорили прежде всего о том, что это результат ошибок персонала, советские реакторы устроены иначе, и у нас такого быть не может.

Но к активизации обмена информацией это тогда не привело: в 1979 году СССР и США оставались соперниками в атомной энергетике, обмен сведениями о проблемах безопасности ограничивался политической напряжённостью и закрытостью отрасли. «Задолго до 1986 года на экспериментальных атомных реакторах в пустыне мы программировали аварию такого же типа, что разорвала ваш реактор <в Чернобыле>, - говорил через 35 лет Гарольд Дантон, представитель президента США Джимми Картера по атомным вопросам, который сопровождал президента на аварийную «Три-Майл-Айленд». – Мы знали, что делать в случае выхода реакции из-под контроля. Но закрытость обеих стран не давала возможности обмениваться ценнейшей информацией».

При этом авария вызвала профессиональную дискуссию внутри советского атомного сообщества. Историк Жорес Медведев писал в мае 1986 года, что после «Три-Майл-Айленд» в СССР активизировались критики размещения АЭС в европейской части страны, в том числе рядом с крупными городами. В конце 1979 года журнал «Коммунист» опубликовал резонансную статью ведущих советских атомщиков Николая Доллежаля и Юрия Корякина, в которой они предлагали концепцию крупных ядерных энергокомплексов в малонаселённых районах. Однако противников идеи было больше – в их числе, например, академик Анатолий Александров. В целом в СССР, в отличие от США, об аварии говорили в более спокойных тонах – чтобы не бросить тень радиофобии на собственные АЭС. И советскую атомную программу не сократили.

А вот на мировые подходы к безопасности авария на «Три-Майл-Айленд» повлияла очень сильно, расширив представление о ядерной безопасности: от надёжного оборудования – к безопасности эксплуатации атомных объектов, качеству подготовки персонала и управления. Именно после аварии, в 1982 году в МАГАТЭ появилась Миссия OSART – группа по рассмотрению вопросов эксплуатационной безопасности, где отдельное внимание уделяется тому самому «человеческому фактору» и качеству информации, поступающей оператору. Ведь «Три-Майл-Айленд» показал, что если приборы не позволяют достоверно оценить состояние активной зоны, а персонал неверно интерпретирует сигналы, даже автоматическая защита не гарантирует предотвращения тяжёлых повреждений топлива.

Ещё одним вопросом стала коммуникация внутри международного сообщества. Ведь атомная станция может находиться в одной стране, но последствия крупного выброса радиоактивных веществ способны затронуть соседние государства. Для оценки угрозы другим странам необходимо оперативно получать сведения о характере аварии, возможных выбросах и принимаемых мерах. В 1979 году у МАГАТЭ ещё не было полномочий, которые позволяли бы обязать государство немедленно сообщить о любой серьёзной аварии и предоставить международным специалистам доступ к станции. После «Три-Майл-Айленд» США предложили заключить международное соглашение об обмене информацией и сотрудничестве при ядерных авариях. Международное сообщество приняло эту идею не сразу и не просто – но под эгидой МАГАТЭ начали разрабатывать рекомендации по раннему оповещению и международной помощи при ядерных происшествиях. Импульс процессу придал Чернобыль, и в сентябре 1986 года под эгидой МАГАТЭ были приняты две международные конвенции: об оперативном оповещении о ядерной аварии и о помощи в случае ядерной аварии или радиационной чрезвычайной ситуации.

Авария на «Три-Майл-Айленд» показала, что надёжности оборудования недостаточно, если персонал не может правильно оценить состояние реактора, а общество не получает достоверной информации. Но превратить эти выводы в обязательные международные правила удалось только после Чернобыля. В 1979 году это было предупреждение. В 1986-м – уже опыт, которым миру пришлось поделиться независимо от политических границ.

Алиса Мучник

по данным открытых источников