Количественные доказательства

Способность новой версии естественно объяснить ряд необъяснённых ранее явлений, безусловно, являются прямыми аргументами в её пользу. Но эти аргументы носят, скорее, качественный характер. А непримиримых оппонентов могут убедить только количественные аргументы. Поэтому воспользуемся методом «доказательство от противного». Предположим, что реактор взорвался «через несколько секунд» после нажатия кнопки АЗ-5 и введения в активную зону реактора графитовых наконечников. Такая схема заведомо предполагает, что до этих действий реактор находился в управляемом состоянии, т.е. его реактивность явно была близка к 0 β. Известно, что ввод сразу всех графитовых наконечников может внести дополнительную положительную реактивность от 0,2 β до 2 β в зависимости от состояния реактора [5]. Тогда при такой последовательности событий суммарная реактивность в какой-то момент могла превысить величину 1 β, когда в реакторе начинается неуправляемая цепная реакция на мгновенных нейтронах, т.е. взрывного типа.

Если всё так и происходило, то проектировщики и учёные должны разделить ответственность за аварию вместе с эксплуатационщиками. Если же реактор взорвался до нажатия кнопки АЗ-5 или в момент её нажатия, когда стержни ещё не дошли до активной зоны, то это означает, что его реактивность уже до этих моментов превышала 1 β. Тогда со всей очевидностью вся вина за аварию ложится только на персонал, который, попросту говоря, упустил контроль над цепной реакцией после 01 ч 22 мин 30 с, когда Регламент требовал от них заглушить реактор. Поэтому вопрос, какой величины была реактивность в момент взрыва, приобрёл принципиальное значение.

Помочь ответить на него определённо позволили бы показания штатного реактиметра ЗРТА-01. Но их не удалось найти в документах. Поэтому этот вопрос решался разными авторами с применением математического моделирования, в процессе которого были получены возможные значения полной реактивности, находящиеся в пределах от 4 β до 10 β [12]. Баланс полной реактивности в этих работах складывался, в основном, из эффекта положительного выбега реактивности при движении всех стержней СУЗ в активную зону реактора от верхних концевиков – до +2 β, из парового эффекта реактивности – до +4 β и из эффекта обезвоживания – до +4 β. Эффекты от остальных процессов (кавитация и др.) считались эффектами второго порядка.

Во всех этих работах схема развития аварии начиналась с формирования сигнала аварийной защиты 5-й категории (АЗ-5). Дальше последовал ввод всех управляющих стержней в активную зону реактора, который внёс свой вклад в реактивность до +2 β. Это привело к разгону реактора в нижней части активной зоны, который привёл к разрыву топливных каналов. Дальше сработали паровой и пустотный эффекты, которые, в свою очередь, могли довести полную реактивность до +10 β в последний момент существования реактора. Наши собственные оценки полной реактивности в момент взрыва, проведенные методом аналогий на основании американских экспериментальных данных [13], дали близкую величину – 6 β...7 β.

Теперь, если взять наиболее правдоподобную величину реактивности 6 β и вычесть из неё максимально возможные 2 β, вносимые графитовыми наконечниками, то получится, что реактивность перед самым вводом стержней уже составляла 4 β. А такая реактивность сама по себе вполне достаточна для практически мгновенного разрушения реактора. Время жизни реактора при таких величинах реактивности составляет 1...2 сотых долей секунды. Никакой персонал, даже самый отборный, не в состоянии так быстро отреагировать на возникшую угрозу.

Таким образом, и количественные оценки реактивности перед аварией показывают, что неуправляемая цепная реакция началась в реакторе 4-го блока до нажатия кнопки АЗ-5. Поэтому её нажатие не могло быть причиной теплового взрыва реактора. Более того, при вышеописанных обстоятельствах уже вообще не имело значения, когда была нажата эта кнопка – за несколько секунд до взрыва, в момент взрыва или после взрыва.