Радиационная авария в губе Андреева

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Радиационная авария в губе Андреева (Мурманская область)
Red pog.png
Месторасположение губы Андреевой

569-я береговая техническая база (БТБ) в губе Андреева — хранилище отработанного ядерного топлива (ОЯТ), расположенное в 55 км северо-западнее Мурманска и в 60 км от границы Норвегии на берегу залива Западная Лица (Кольский полуостров). Хранилище введено в эксплуатацию в 1961 году. В феврале 1982 года на хранилище произошла радиационная авария — утечка радиоактивной воды из бассейна здания № 5, ликвидация аварии шла с 1983 года по 1989 год, за этот период в воды Баренцева моря вытекло около 700 000 тонн высокорадиоактивной воды[источник не указан 1021 день]. В ликвидации аварии участвовало около 1000 человек. Руководил работами специалист по радиационным авариям на флоте — Владимир Константинович Булыгин, награждённый за эту работу Звездой Героя Советского Союза.

.

Хранилище[править | править код]

Хранилище строилось в начале 1960-х годов строительными войсками МО СССР. Хранилище представляет собой техническую базу, расположенную на берегу залива Западная Лица, оно состоит из: двух пирсов, стационарного причала, пункта санитарной обработки, хранилища бассейного типа — здание № 5 для хранения ОЯТ (с 1989 года не используется), трёх 1000 кубовых ёмкостей сухого типа для хранения ОЯТ, берегового крана грузоподъёмностью 40 тонн, открытой площадки для хранения контейнеров с ОЯТ, контрольно-пропускного пункта и других технических строений.

Здание № 5[править | править код]

Самое большое строение в составе 569 БТБ (длина – 74 м, ширина – 15 м, наибольшая высота – 18 м, площадь застройки – 806 м2). Конструктивно была выбрана простая схема – в общем технологическом зале размещались два вытянутых автономных бассейна, где под защитным слоем воды (она же охладитель) на встроенных консолях и цепных подвесках развешивались 7-местные упаковки (чехлы) с отработавшими сборками (ОТВС). Проектная емкость хранилища – 2070 чехлов, что соответствовало размещению топлива от 75-80 реакторов ПЛА. Дно и стенки бассейнов до отметки +6,2 выполнялись из ж/б монолита толщиной в 1 метр, снаружи монолит обшивался 2-мя слоями минерализованной пробки и закрывался кирпичной кладкой. Изнутри бассейны облицовывались тонкостенными листами стали. Первая очередь хранилища (длина бассейна – 18,5 м) вводилась в 1962 г., вторая (длина бассейна – 36,5 м) – в 1972 г. Проектант сооружения – ГСПИ-11 (головная проектная организация Минсредмаша, ныне ОАО «ВНИПИЭТ»).[1]

Чехол – принятая форма упаковки нескольких ОТВС при их хранении и транспортировании. Трубчатая конструкция со съемной пробкой и захватом. В здании 5 использовались 7-местные чехлы длиной в 2,35 м и 3,06 м (в зависимости от типа ТВС) и общим диаметром 242 мм. Масса чехла с топливом до 400 кг. Первая партия чехлов (400 шт) изготавливалась из черного металла, последующие – из нержавеющей стали.

Подвеска – металлическая цепь длиной 3,5 – 4 м, диаметр звена – 7 мм. На верхнем звене цепи закреплялся металлический диск, который краями опирался на консоли. К нижнему звену крепилось устройство, заходящее в пазы чехла. По мысли разработчиков, таким образом создавалась устойчивая пара «чехол-подвеска» для перемещения и удержания упаковок с ОТВС в водной среде.

С вводом II-ой очереди длина бассейнов увеличилась в 3 раза. Конфигурация щелевого перекрытия между бассейнами первой и второй очереди была такова, что упаковки с ОТВС попадали в новую (и дальнюю) часть бассейна только через щелевой проход в бассейне I-ой очереди. В узких проходах упаковки задевали друг друга, цепные подвески растягивались, фиксация с чехлами нарушалась. Расцепление подвески с чехлом персоналу было неподконтрольно, поскольку водная среда была абсолютно непрозрачна. Постепенно на 6-метровой глубине хаотично накапливались расцепившиеся чехлы и выпавшие из них ОТВС, создавая помеху и провоцируя новые падения сборок с ядерным топливом.

На хранение поступало отработавшее топливо с частично негерметичными сборками и неплотными чехлами, что предопределяло выход продуктов деления (стронций-90 и цезий-137) в водную среду бассейнов.

Хранилище не имело отбора охлаждающей воды для очистки от радионуклидов, по этой же причине вода в бассейнах за 20 лет ни разу не сменялась (строящийся водоочистной комплекс до эксплуатационного состояния был не доведен).

Облицовка бетонных бассейнов выполнялась из черного металла, что обуславливало высокую концентрацию радионуклидов на стенах и дне бассейнов.

В хранилище отсутствовали средства автоматизации за исключением переносного пульта для управления крановой тележкой при перемещении чехлов по щелевым проходам. Все стыковочные операции выполнялись вручную, включая поиск и подъем упавших сборок.

Из воспоминаний служащих в губе Андреева

Когда впервые зашел в него, ужаснулся: подобного кошмара не видел в жизни никогда и не представлял, что такое может быть. Представьте себе огромное здание без окон, окрашенное в чёрный цвет, стоящее на скале среди сопок.
Въезд в здание № 5 украшали деформированные автомобилями, перевозившими отработанное ядерное топливо, полусорванные с петель огромные ворота. Внутри здание было разрушено, электрооборудование в аварийном состоянии, через крышу здания, во многих местах, можно было любоваться северным сиянием, и что самое ужасное — колоссальные уровни загрязненности бета-частицами, гуляла отраженная от плит и стен гамма-волна. Внутри, здание № 5 было полностью радиоактивным. Если с крыши здания на голову попадала капля воды, то голову приходилось дезактивировать очень долго, ибо в капле воды находились десятки тысяч бета-частиц.

Блоки сухого хранения (БСХ)[править | править код]

БСХ состоят из трёх подземных стальных ёмкостей «3А», «2А» и «2Б», общим объёмом 1000 м³ каждая, диаметр ёмкостей — 18 м. Изначально ёмкости проектировались как очистные сооружения радиоактивной воды из здания № 5, но после аварии 1982 года они были переоборудованы в хранилища сухого типа для приёма ОЯТ из здания № 5, а также из реакторов АПЛ (плановая перезарядка). В каждой ёмкости имеются гнёзда, состоящие из стальных труб, которые находятся в вертикальном положении. Трубы монтировались на определённом расстоянии друг от друга для избежания самопроизвольной цепной реакции. Длина каждой трубы — 4 м, диаметр — 400 мм, и 250—270 мм, межтрубное пространство было залито бетоном. Ёмкость «3А» имеет 900 гнёзд (то есть под 900 чехлов), а ёмкости «2А» и «2Б» — 1200 гнёзд. Для загрузки чехлов в ёмкости использовался портальный кран КПМ-40.

После одобрения проекта по переоборудованию ёмкостей под хранилище ОЯТ в них были проломлены бетонные крыши толщиной 50 см для осуществления загрузки чехлов. Так как ёмкости остались без крыш, загрузка чехлов проходила в уличных условиях, когда осадки беспрепятственно попадали в гнёзда ёмкостей. Чехлы опускались в гнёзда, вытесняя воду, которая тут же превращалась в радиоактивный пар из-за остаточного тепловыделения сборок и разносилась ветром по всей территории базы. В книге «Ядерная губа Андреева» А. Н. Сафонов пишет, приводя данные, что днища ёмкостей не были облицованы сталью, а следовательно, они не являются герметичными против попадания в них грунтовых вод. Проникнув в гнёзда, грунтовые воды замерзают зимой, деформируя стальные чехлы.

Авария на хранилище (хронология событий)[править | править код]

Существуют несколько версий возможных причин, приведших к разрушению бассейнов:

  1. Плохое качество сварных швов обшивки бассейнов.
  2. Сейсмическая активность земли.
  3. Левый бассейн потёк из-за перекосов конструкции здания, которые в свою очередь произошли из-за большого веса установленной биологической защиты (железо-свинцово-бетонных перекрытий) над правым бассейном.
  4. Температурные перепады воды в правом бассейне.

По мнению экспертов, вероятной причиной аварии стала версия № 4 — температурные перепады воды бассейна, что привело к напряжению сварных швов с последующим их разрушением. Когда проектировалось хранилище в здание № 5, считалось что вода в бассейне будет подогреваться за счёт остаточного тепловыделения ОТВС (отработавших тепловыделяющих сборок), которые находились под водой в подвешенном состоянии. Поэтому в здании № 5 не была предусмотрена отдельная система подогрева воды (отопление). Но проектировщики просчитались, суровый климат заполярья создавал условия, когда поверхность воды бассейнов зимой покрывалась 20 см коркой льда. Чтобы решить эту проблему, был придуман способ плавки льда с помощью пара, подаваемого из котельной, что явилось грубейшим нарушением режима радиационной безопасности. Это происходило следующим образом: во льду была проделана лунка, в которую опускалась труба, через трубу сутками поступал пар, который растапливал лёд, подогревая бассейн. Радиоактивные аэрозоли разносились по всему зданию, выходя за его пределы прямо в атмосферу.

Аварийная ситуация развивалась по плавному варианту, что позволяло до поры эксплуатировать здание № 5 в штатном режиме и давало возможность проектировщикам Минсредмаша найти страхующие решения.

  • Медленное падение уровня началось с правого бассейна в начале 1982 года. В феврале сменный инженер старший лейтенант Калашников замечает появившуюся снаружи наледь с повышенным γ-излучением. С марта и все лето протечки держатся на стабильной величине 100 л/сутки, мощность дозы излучения в подвале и по месту наледи достигают 1 рентген/час (в системе СИ – 10 мЗв/час). Надзор со стороны проектанта свелся к формальной рекомендации заполнить место течи бетоном.
  • В сентябре протечки из правого бассейна возросли от 400 л до 10 м3/сутки. В. А. Перовский (руководитель аварийно-восстановительных работ в губе Андреева, 1983-85 гг.) вместе с руководителем службы РБ осмотрели подвальную часть здания №5 с целью выявления места утечки. Были обнаружены многочисленные протечки в виде моросящего дождя, которые шли по всему основанию бассейна[1]. Для недопущения оголения ОТВС и утраты контроля за радиационной безопасностью главный инженер базы К. С. Гандзицкий организует непрерывную подпитку бассейна озерной водой. Командующий расположенной на противоположном берегу бухты 1ФлПЛ вице-адмирал Е. Д. Чернов приказывает командиру БТБ быть готовым к заполнению бассейна строительным песком и эвакуации персонала с территории объекта.
  • В конце сентября 1982 года течь правого бассейна достигла 30 тонн в сутки. При такой утечке оголение активных частей ОТВС наступало через 20 суток, полное осушение бассейна объемом в 1000 м3 – через 30 суток. В последнем случае даже краткое пребывание в технологическом зале было чревато переоблучением. Подпитка бассейна снимала проблему радиационной безопасности, но вела к нарастающему выходу активности в окружающую среду.
  • Исходя из необходимости восстановления мощностей для приема вновь  образующегося ОЯТ (в разгар «холодной войны» на Северном флоте в 1984 г. требовалась перезарядка 20 реакторов ПЛА) В. Перовский, А. Поправко, В. Милюк в контакте с главным инженером БТБ К. Гандзицким инициировали следующие мероприятия:
    • Перекрыть правый бассейн многослойной защитой с переводом содержащегося ОЯТ на сухое хранение;
    • Смонтировать в технологическом зале здания 5 очистную ионообменную установку для снижения активности вытекающей воды на 2-3 порядка;
    • Переоборудовать пустующую 1000-кубовую емкость в составе сооружений БТБ для хранения корабельного ОЯТ.
  • Укладка перекрытия ограничивалась грузоподъемностью единственного в технологическом зале тельфера (0,8 т). Была выбрана многослойная конструкция: сталь (3 мм), вкладки из листового свинца (5-10 мм), бетонные блоки, заготовленные мешки с песком. Конфигурация перекрытия обеспечивала нормативный предел годовой дозы в 5 рентген (20 мЗв), что позволяло в штатном режиме эксплуатировать левый бассейн. Силами л/с БТБ и военными строителями перекрытие было завершено в месячный срок, находящиеся в текущем бассейне ОТВС (1000 чехлов, ~ 33 а.з.) переведены на безводный режим хранения.
  • Анализ В. А. Перовского по использованию активных зон на 30 реакторах (ППУ I и II поколений) показал: ОЯТ от ПЛА при поступлении на хранение было «холодным», проектировщики завысили величины остаточных тепловыделений в более чем 100 раз, бассейны, а тем более - системы принудительной циркуляции и охлаждения воды в бассейнах выдержки военному флоту не требовались[1]. Проект сухого хранения был разработан В. А. Перовским, специалистом МИС Анатолием Поправко и полковником Б. А. Чувардинским. Было получено официальное одобрение «сухой» технологии обращения с ОТВС I и II поколений ПЛА.
  • Еще до полного перекрытия правого бассейна появились протечки в левом – до 10 м3/сутки на 19.11.1982 г. Началась ускоренная разгрузка левого бассейна и перевод ОТВС из него на сухое хранение. Для снижения выхода активности в окружающую среду в левой части здания в срочном порядке начался монтаж водоочистной установки. По аналогу с лодочными фильтрами I контура были собраны два каскада ионообменных фильтров из имеющихся на складах ТУ СФ емкостного оборудования, насосного блока, трубопроводов с запорной арматурой. К монтажу были привлечены специалисты 35 СРЗ ВМФ из Мурманска и офицер учебного Центра из Соснового Бора В. К. Булыгин. Полукустарная водоочистка позволила снизить активность вытекающей из бассейнов воды на 2 порядка.
  • 20 января 1983 г. военные строители начали монтаж трубных элементов в емкости 3 «а». В 6-месячный срок работы на емкости были завершены, акт ввода в эксплуатацию первого «сухого» хранилища утвержден Зам.Командующего СФ 20.06.1983 г. Обстановка в губе Андреева стабилизировалась, утраченные мощности силами флота восстановлены, БТБ функционировала в штатном режиме:
    • Создан блок «сухого» хранения (емкости 3«а», 2«б», 2«а»), полностью покрывающий потребности флота в приеме ОЯТ от ПЛА.
    • Течь в правом бассейне прекратилась, находящееся ОЯТ переведено в режим «сухого» хранения, перекрытие обеспечивало нормативный уровень радиационной безопасности.
    • Для устойчивого электроснабжения проведена ЛЭП с подключением к сетям «Коэнерго».
    • Заменены на новые три котла ДКВР, обновлены сети теплоснабжения.
    • Для внутреннего транспортирования ОЯТ поставлен а/м БелАЗ-540 и а/кран «Ивановец» г/п 15 т (помимо установленного стационарного крана КПМ-40).
    • Левый бассейн на 93 % освобожден от ОЯТ за исключением находящихся на дне ~ 70 чехлов с ОТВС. Вопрос дальнейшего содержания данного ОЯТ передан для проработки в ФЭИ.
    • Здание 5 по факту с 1985 г. стало бездействующим объектом. Разгрузка оставшегося ОЯТ в ближайшие годы не предполагалась, поскольку персонал БТБ был плотно занят перезарядками реакторов и все емкости БСХ предназначались исключительно для вновь образующегося корабельного ОЯТ.
  • 11 декабря 1989 г. из здания 5 был выгружен последний чехол с ОТВС. Больше здание № 5 для хранения ОЯТ не использовалось.

Несчастный случай во время ликвидации аварии[править | править код]

Во время работ по извлечению упавших на дно бассейнов чехлов произошёл случай, который мог стоить жизни двум ликвидаторам. После того как, левый бассейн был закрыт защитными перекрытиями, ликвидаторы начали газорезкой прорезать в них окна, через которые подавалось захватывающее устройство для подъёма чехлов со дна бассейна. После этой операции прорезанное окно закрывалось листом железа для защиты от радиационного излучения и случайного попадания человека в бассейн. Во время выполнения работ один из ликвидаторов (старшина первой статьи) в спешке случайно наступил на лист железа, прикрывающий одно из прорезанных окон, в результате чего, не выдержав веса человека, оно вместе с ликвидатором провалилось в радиоактивную воду бассейна. Во время падения ему придавило ноги чехлами с ОЯТ, а брызги воды попали на других ликвидаторов, которые также не имели средств радиационной защиты.

Из воспоминаний руководителя работ по ликвидации аварии Анатолия Сафонова:

У всех присутствующих при этом падении лица выражали ужас, так как мы знали, что на дне бассейна находится огромное количество чехлов-кассет с ОЯТ, излучающих до 17000 Рентген/час. Путём несложных арифметических вычислений я понял, что вплотную от чехла при такой мощности гамма-излучения он будет получать дозу, равную 4,7 Рентген/сек.

Через мгновение другой ликвидатор (старшина второй статьи) совершил героический поступок, прыгнув в бассейн, чтобы спасти жизнь своего товарища. Несколькими секундами позже они уже были на поверхности, до нитки промокшие в радиоактивной воде. Со слов очевидцев, их лица выражали сильнейший ужас.

Из воспоминаний самого ликвидатора, провалившегося в бассейн:

В тот момент мне показалось, что я попал в ад. Когда я оказался под радиоактивной водой и мои ноги были придавлены чехлами с исходящей от них лучевой смертью, а «безносая старуха» своими жаркими объятиями обволокла мое тело и начала погружать мое сознание в теплый сон, в голове мелькнула мысль, мне всего 20 лет и умирать я не хочу. Как раз в этот момент, мой друг и спаситель Семенов, рискуя собственной жизнью, освободил мои ноги из под чехлов с ОЯТ и мы сплыли на поверхность воды бассейна.

Оба ликвидатора тут же были отправлены в душевую для дезактивации. Стрелка дозиметра при поднесении его к их одежде постоянно зашкаливала за десятки миллионов бета-распадов. У обоих ликвидаторов были сбриты волосы со всех участков тела, они спали в отдельности от всего личного состава и принимали пищу в резиновых перчатках, так как их тела сами являлись источниками гамма-излучения. Какую дозу облучения они получили, было неизвестно, так как их дозиметры были утоплены в бассейне при падении.

Из воспоминаний руководителя работ по ликвидации аварии Анатолия Сафонова:

Только по истечении месяца, им удалось отмыть свои тела от радиоактивных веществ. Кожу на пятках и частично на руках пришлось срезать лезвием до крови, так как данные участки тела не поддавались дезактивации.

Медицинского обследования по отношению к ликвидаторам произведено не было.

Самопроизвольная цепная реакция во время ликвидации аварии[править | править код]

Во время выгрузки чехлов из здания № 5 для загрузки их в БСХ (блок сухого хранения) нередко возникали случаи, когда во время загрузки деформированных от ударов и льда чехлов в ячейки из них на поверхность высыпалось ОЯТ, после чего матросы-служащие обычной лопатой засыпали его в предназначенные для установки чехлов ячейки, которые представляли из себя стальные трубы глубиной 4 м и диаметром 400 мм, установленные в вертикальном положение и залитые снаружи бетоном. Эти действия приводили к образованию критической массы с последующем возникновением самопроизвольной цепной реакции, в результате над ячейкой появлялось голубоватое свечение, сопровождающееся жужжанием, которое быстро затухало.

Вот как это описывает руководитель работ по ликвидации аварии Анатолий Сафонов:

Это явление наблюдали и матросы, которые были рядом. Естественно, что никаких официальных докладов о случившемся мы не делали, поскольку на флоте подобную информацию принято скрывать, чтобы тебя же не объявили виновным в происшедшем….

Также вспышки сине-грязно-зелёного цвета наблюдались и в левом бассейне здания № 5 во время работ по поднятию чехлов со дна бассейна. То, что это — самопроизвольные цепные реакции, подтвердил физик, старший лейтенант Л. Г. Конобрицкий, находившийся в этот момент в здании № 5.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 PRoAtom - Что происходило в губе Андреева 30 лет назад. www.proatom.ru. Дата обращения 2 июля 2019.

Ссылки[править | править код]