Чернобыль и Фукусима: наивные ответы на вопросы дня нынешнего

Мнение профессионалов зачастую трудно понять. Это естественно, особенно в такой специфической и сложной области, как ядерная энергетика. Профессионалы говорят «так надо», и мы им верим. Но очень полезно, в том числе и для них самих, чтобы профессионалы растолковывали нам, непрофессионалам (а нас подавляющее большинство, какую область ни возьми!) почему надо так, а не иначе. К тому же и профессионалы зачастую говорят не вполне корректные вещи. На них давят и политики, и финансы, и традиции, а бывает, что и собственная зашоренность. Так что обсуждение всегда полезно.

Сейчас мы сформулируем три общеизвестных вопроса, которые касаются Чернобыля и Фукусимы, и дадим на них наивные ответы. И пусть ядерные профессионалы объяснят нам, где и насколько мы неправы.

Сколько еще Чернобыльский саркофаг будет торчать нарывом на поверхности земли?

Проблема давняя, а теперь к ней грозит присоединиться и Фукусима. Казалось бы, уже давно можно было дистанционно, с помощью роботов, разобрать содержимое саркофага по кусочкам и отправить в переработку, аналогичную той, на которую поступают отработанные ТВЭЛы в штатном режиме. По сути дела, Чернобыльский саркофаг — это невероятно богатый урановый рудник, правда, очень опасный. Проблема в том, что при тех уровнях радиации никакая полупроводниковая электроника не действует, точнее, действует считанные минуты. Можно для этой цели сделать примитивный дистанционный манипулятор, в котором не будет ничего, кроме электромоторов, но и в этом случае нужны «глаза» — телекамера. Современная техника, базирующаяся на прогрессивных технологиях, в этом случае пасует. Сама задача, конечно, разрешима, но высокая специфичность и ограниченность применения делает ее невыгодной для гигантских корпораций, сделавших ставку на массовость. А у мелких компаний, естественно, нет средств на разработку оригинальной элементной базы.

Наивный ответ: мировое сообщество (что бы под этими словами ни подразумевалось) должно поручить решение этой задачи ученым Украины и России!

И не только поручить, а серьезно финансировать! Как известно, у нас сделают все, что угодно, но в одном экземпляре. Максимум — в двух, но больше пока и не требуется (тьфу-тьфу-тьфу, чтоб не сглазить). Технологии и массовое производство — не наш конек (не тот тип мышления), но уникальный аппарат — это нам под силу. Тем более, что в наших институтах еще сохранилась аппаратура для работы с радиолампами, которая в более прогрессивном мире уже давно пошла на слом. А лампы радиации не боятся! Кстати, это не шутка, в свое время успехи микроламповой техники были достаточно большими, но, конечно, сильно уступали полупроводниковой. Мы думаем, что для данного специфического случая ее можно было бы и возродить. И основать для координации работ институт Чернобыльского саркофага. В конце концов, существовал же столько лет в России институт, который занимался одним-единственным клиентом в одном-единственном Мавзолее.

Что сделать, чтобы не взорвался реактор Фукусимы?

Точнее, что сделать, чтобы ядерная реакция в том спекшемся конгломерате, который ранее был активной зоной реактора, не пошла вразнос? Казалось бы, ответ понятен — ввести внутрь зоны поглотители нейтронов (кадмий, гафний, бор...), что снизит коэффициент размножения нейтронов. Это стабилизирует ситуацию, снизит температуру, прекратит выбросы и т.д. Но штатным образом (опусканием управляющих стержней) это сделать уже невозможно — конструкция разрушена. А засыпание с поверхности мало что даст — уже проходили в Чернобыле.

Наивный ответ: против мирного атома надо применить военные технологии!

Ведь не зря столько лет разрабатывали бронебойные и бетонобойные снаряды, ракеты и бомбы. Вполне можно начинить подходящие по параметрам снаряды с прочной оболочкой поглотителем и загнать достаточное их количество в активную зону. Была информация, что американцы в Ираке использовали старые корабельные орудийные стволы для разрушения подземных бетонных бункеров, сбрасывая эти стволы, начинённые взрывчаткой и снабжённые системами наведения, с большой высоты.

Естественно, страшно стрелять по реактору, но в том и специфика ядерных процессов, что именно это не может привести к взрыву, поскольку реакция деления идет тем активнее, чем компактнее расположен делящийся материал — уран. Так что хуже не будет. Конечно, в этом случае неизбежно одномоментное увеличение выброса радиоактивных газов, пара и пыли, но при самопроизвольном взрыве реактора их все равно будет намного больше, как это уже было в Чернобыле. Такая операция — как ампутация, ничего хорошего в ней нет, но в некоторых случаях без нее будет много хуже. Но применять ее, конечно, можно только при реальной угрозе взрыва реактора.

Как определить возможность взрыва реактора?

Точнее, как определить динамику ядерных процессов в активной зоне? Внутренняя система датчиков разрушена, а внешняя дает данные приблизительные и сильно запаздывающие.

Наивный ответ: использовать для этой цели нейтринные детекторы, что позволит получить информацию достоверную и очень быструю.

Конечно, нейтринный детектор — штучная вещь, они не только сложные и дорогие, но и очень большие. Вообще, ловить нейтрино — задача очень непростая. Но сейчас, когда вся Япония сидит даже не на пороховой, а на ядерной бочке, такая мера не должна казаться чрезмерной.

Мы очень хотели бы прочитать комментарии специалистов на наши наивные ответы.

Самым лучшим комментарием будет такой: «Все это — дилетантский бред по следующим причинам... Мы сами знаем, что нужно делать, и делаем следующее...».

Или такие: «Это не бред, но уже делается», «Есть более эффективные способы, и они уже применяются».

Больше всего нам польстит ответ: «Это вполне разумно, спасибо, что подсказали, сейчас начнем делать», но на этот счет мы особо не обольщаемся.

Ключевые слова в хорошем комментарии — «уже делается» или хотя бы «понятно, что надо делать».

Андрей Попов. Физик-оптик, НИИ физики ОНУ имени И. И. Мечникова. Игорь Корытнюк. Учитель физики