Ядерный объект за околицей уральской столицы
От редакции. Радиолог Леонид Иванович Пискунов, доктор технических наук, до недавнего времени возглавлял Комитет радиационной безопасности екатеринбургского Союза научных и инженерных организаций. Одним из главных объектов его профессиональных интересов была радиационная обстановка в обширном регионе, примыкающем к Белоярской атомной электростанции (БАЭС), захватывающем и территорию города Екатеринбурга. Нетрудно догадаться, что деятельность Комитета, как и других экологических служб в нашей стране, постоянно входила в противоречие с чиновными, ведомственными, корпоративными интересами. Накопившийся за десятилетия опыт наблюдений и борьбы ученый изложил в обширной рукописи. Мы предлагаем нашим читателям ее журнальную версию, опустив некоторые подробности, малопонятные и утомительные для неспециалистов.
"Почтовый ящик" на Пышме
В конце зимы 1959 года долина реки Пышмы чуть выше поселка геофизиков Шеелит гудела под натиском могучей техники. Тяжелые бульдозеры выдирали кустарники, выворачивали с корнями разлапистые пни, мощные трейлеры тащили в гору многометровые хлысты, днем и ночью пылали костры из сучьев, а на оголенном месте скрипели буровые станки, звенели ломы и лопаты. После полудня в скалах на левом берегу гремели взрывы, а по правому берегу уже цепочкой шли самосвалы, груженные щебнем: начала отсыпаться дамба. Обозрев эту картину со стороны, даже неопытный наблюдатель сразу бы понял: готовится ложе водохранилища.
Строители спешили в надежде не упустить обильные паводковые воды, но объем работ был огромен, стена столетних уральских сосен вверх по реке, к северу от строящейся плотины, отступала медленно. И в который уже раз железная поступь плана оказалась сильнее соображений экологического здоровья природного ландшафта: около четверти акватории водохранилища оказалось кладбищем леса. И не очень удивлялись потом рыбаки, отлавливая на простую удочку, вместо лещей скелеты мертвых деревьев. И не раз, и не два рыбачьи лодки сталкивались с плавающими стволами деревьев, а иным лихачам на моторках при внезапной встрече с топляками случалось оказыватьс в холодной купели, из которой, увы, не всем удавалось выбраться...
Однако я поспешил с рыбаками; да вы, надеюсь, и не подумали, что весь этот напор мощной техники, эта спешка имели целью усладу любителей тихой охоты. И масштаб, и стиль работ свидетельствовали о том, что строительство водохранилища - это лишь часть некоего грандиозного плана, осуществлению которого придается особое значение где-то там, на самом верху. И точно, в глубине леса на левом берегу что-то строилось: возводились добротные дома, закладывались какие-то масштабные производственные сооружения. Мало кто знал, что там будет, даже вездесущим горнотехническим инспекторам не удавалось проникнуть на территорию таинственного объекта. Как и обычно в подобных случаях, возникли неясные слухи о каком-то "почтовом ящике", потом стали говорить более определенно о секретном атомном объекте. Но по мере приближения к завершающему этапу работ туман таинственности все более рассеивался, и в апреле 1964 года уже не только ближайшие соседи, но и вся страна узнала, что в полусотне километров восточнее Свердловска, недалеко от поселка Белоярского, дал ток в уральское энергетическое кольцо первый блок Белоярской атомной электростанции - третьей в стране АЭС после Обнинской (1954) и Сибирской (1958).
Сейчас мало кто знает (а раньше об этом знало еще меньшее число людей), что поначалу атомную электростанцию в Свердловской области хотели строить на берегу Верх-Сысертского пруда. Два довода побудили-таки чиновников отказаться от этого варианта. Во-первых, недавний (в сентябре 1957 года) взрыв хранилища радиоактивных отходов на комбинате "Маяк" в Челябинской области обратил теоретическую опасность радиоактивного заражени в реальную. Во-вторых, опасность эта, даже если б вероятность ее была признана небольшой, нависла бы над одним из самых замечательных уголков уральской природы, излюбленным местом отдыха свердловчан, где в сосновых борах скрываются и пионерские лагеря, и дома отдыха, и охотничьи дачи. Опасность нависла бы и над целым конгломератом небольших и средних городов, сосредоточенных в этих местах, а с подветренной стороны мог оказаться и областной центр.
Были возражения и против белоярской площадки - тоже ведь не бросового уголка уральской территории. Самое веское - предполагалось выселение поселка Шеелит и базировавшейся в нем геофизической экспедиции: в случае прорыва плотины поселок моментально оказался бы под водой, в лучшем случае - в зоне бедствия. Поселок все же решили не трогать. Зато приняли беспрецедентное по тем временам решение: радиационный контроль за пределами санитарно-защитной зоны - то есть от трех километров за воротами АЭС вплоть до самого Свердловска - поручили местной инспекции (от областной санэпидстанции). До этого случая в стране не было ни одного "почтового ящика", внешнюю зону которого (хотя бы только ее!) контролировала бы служба, подчиненная не только своему ведомству, но и местным властям. Передача под местный контроль зоны Белоярской АЭС резко противоречила ведомственным интересам атомщиков: становилось невозможным, в случае самомалейшего ЧП, утаить шило в мешке. А потребность в том за годы эксплуатации БАЭС возникала не раз.
Отступление о нормах и дозах
Рассказывая о том, что наблюдали контролеры, которых опрометчиво допустили в зону радиационного воздействия БАЭС, и что именно порой хотелось скрыть руководству станции, я вынужден буду пользоваться хот бы самыми необходимыми специальными понятиями и терминами. И хотя теперь они довольно широко распространились в обиходе (к сожалению, ибо толчком к тому послужила чернобыльская трагедия), думаю, нелишне дать им здесь хотя бы самое краткое пояснение. Читатель более сведущий может эту подглавку пропустить.
Оказавшись в зоне действия ионизирующих излучений, живой организм получает некоторую дозу внешнего и дозу внутреннего облучения.
Внешнее облучение мы получаем от всех радиоактивных веществ, которые изначально существуют в естественной среде или привнесены в нее в результате работы человека с расщепляющимися элементами. Внутреннее облучение связано с поступлением радионуклидов в организм при дыхании, с пищей и водой. При этом разные радионуклиды концентрируются в разных - "излюбленных" ими - органах: стронций - в костях, цезий - в мышцах...
Излучение измеряют в рентгенах (микрорентгенах) - по степени его ионизирующего воздействия на воздух. Облучение же измеряют по степени суммарного воздействия "рентгенов" на организм. Иначе говоря - в биологических эквивалентах рентгена, сокращенно - в бэрах (микробэрах). Конечно, биологические последствия не зависят от того, с какой стороны проникли в организм радионуклиды...
Совсем избежать внешнего облучения невозможно: оно распространено повсеместно. Да и не нужно: организм наш к нему адаптировался и без него, вероятно, почувствовал бы себя менее комфортно. Помните старый анекдот? Горожанин вышел из лесу и в изнеможении припал к выхлопной трубе автомобиля... Этот неизбежный и не грозящий опасностью фон радиоактивного излучения в середине 70-х годов (то есть еще до Чернобыля) колебался в Свердловске от 7 до 9 мкР/час. Доза облучения при этом составляла не более 80 мбэр/год. Для сравнения: в Риге - 110, в Москве - 90, в Новосибирске - 80, в Петропавловске-Камчатском - 90 мбэр/год. К началу 90-х годов доза радиоактивного облучения за счет фонового излучения в Свердловске, ставшем уже Екатеринбургом, вобрав и неизбежную долю чернобыльских радионуклидов, рассеявшихся по всей планете, изменилась не намного - она составляла от 80 до 105 мбэр/год, в разных районах города по-разному. Не ищите, однако, секретных объектов, которые якобы в каких-то кварталах поднимают уровень радиоактивности, подвергая жителей опасности чрезмерного облучения. Обычно колебания в таких пределах вполне объясняются излучением естественных радионуклидов (ЕРН), содержащихся в строительных конструкциях, - а мы ведь большую часть времени проводим в помещениях.
Любые недомолвки в том, что касается радиации, могут вызвать сегодня у многих настороженность и страх. Поэтому стоит пояснить, почему и какие строительные конструкции являются источником излучения. Дело в том, что в состав бетона, из которого возведены стены большинства блочных, панельных и монолитных железобетонных зданий, в качестве непременного компонента входит щебень из гранита или других твердых горных пород. Все горные породы содержат некоторое количество ЕРН - вездесущего радиоактивного калия, рассеянных радия или тория. Правда, одни - несколько большее, другие - меньшее. Поэтому в одних железобетонных сооружениях радиоактивное излучение несколько даже превышает фоновое, в других оно ниже фонового, то есть такие строительные материалы обладают защитными свойствами. Защитными свойствами обладают, в частности, бетоны со щебнем из Курманского карьера на Среднем Урале. Курманские граниты - основной стройматериал, использованный при сооружении производственных помещений Белоярской АЭС и поселка энергетиков. А вот в гранитах из Шарташского карьера близ Екатеринбурга количество ЕРН вдвое большее, чем в гранитах из Курманки. Однако не терзайте строителей вопросами о происхождении гранита в панелях дома, где вам предстоит жить или работать: с некоторых пор введены нормы на содержание ЕРН в стройматериалах. Как им там удается вогнать показатели в рамки этих норм - это их профессиональные заботы, но только с панелями на основе шарташского щебня все в порядке, уж вы поверьте. Другое дело, что нормы по ионизирующей радиации (как, предположим, и по вредным примесям в питьевой воде, в воздухе) - некие условности, они ограничивают до приемлемых пределов, но не исключают вовсе вредные воздействия. Любая надфоновая радиация - не благо, и задача радиационного контроля - обнаружить ее источник и добиться снижени его воздействия на человека до практически достижимого минимума. Вопрос, однако, в том, какой же минимум практически достижим.
В середине семидесятых годов на международной конференции в Вене по радиационной защите один из американских участников сделал сенсационное заявление, что, дескать, аэрозольные выбросы на американских АЭС создают дозу облучения местного населения не более чем 5 мбэр/год - всего лишь несколько процентов годовой дозы, получаемой от естественного фона излучения! Цифра неправдоподобно низкая. Одни слушатели были шокированы, другие озадачены, а третьи попросту не поверили.
Советские участники конференции были не на шутку встревожены. Дело в том, что у нас до того действовала совсем другая норма: не более 500 мбэр/год для жителя зоны АЭС. Причем в эту дозу не включалось воздействие ни естественного фона, ни глобальных радиоактивных выпадений. Ну ладно, многотерпеливому советскому народу можно было по привычке не докладывать, какое облучение ему грозит. Но мы тогда со своим атомным оборудованием как раз выходили на международный рынок. Советский водо-водяной энергетический реактор мощностью 440 мегаватт (ВВЭР-440) облюбовала для своей АЭС "Ловиса" Финляндия, он положительно оценивался в Японии, к нему присматривались в ФРГ. И вдруг такая подножка!
Поначалу наши атомщики попытались выдать американскую сенсацию за рекламный трюк, но те сумели убедить международных экспертов в объективности своих данных. Чтоб не ударить лицом в грязь и спасти престиж советской атомной энергетики, нашей Национальной комиссии по радиационной защите (НКРЗ СССР) пришлось согласиться с жесткими нормами облучения, предложенными венской конференцией: 20 мбэр/год от газоаэрозольных выбросов АЭС и 5 мбэр/год от жидких сбросов в окружающие водоемы, вода из которых может использоваться местным населением для каких-то хозяйственных целей. То есть в сумме - 25 мбэр/год.
Как вы понимаете, 500 и 25 - это "две большие разницы". С того момента спокойная жизнь для советских атомных энергетиков кончилась. Надо было совершенствовать технику, технологию, измерительно-контрольную аппаратуру. В направлении, которому у нас никогда прежде не придавалось серьезного значения, невозможно было сразу выйти на мировой уровень. И там, где инженерная мысль давала сбои, по старой советской привычке творились мифы.
Первый "козел" и первый миф
Гром и молния на БАЭС впервые грянули 21 декабря 1967 года, когда на первом реакторе расплавились тепловыделяющие элементы (твэлы) и образовался "козел" - так в обиходе называют заклинивание твэла. Сложная техника перестала реагировать на команды оператора с пульта, пришлось останавливать, вскрывать реактор и выбуривать заклинивший твэл. Рабочие, занятые в этой операции, были героями не в меньшей мере, чем почти двумя десятилетиями позже ликвидаторы чернобыльской аварии. Да и первая белоярская авария по существующим международным нормам должна быть отнесена к числу тяжелых. Трудно даже представить, что бы могло произойти, если б обслуживающий персонал растерялся и не сумел воврем принять экстренные меры... Тем не менее, не удалось избежать загрязнения реакторного зала и выброса радиоактивных газов и аэрозолей в окружающую среду. Репутация "экологически чистой" АЭС пошатнулась, но - устояла. Положение спасли с помощью первого мифа.
Миф этот был сотворен с ведома узкого круга руководителей станции: якобы избыточные радионуклиды появились в зоне станции в результате испытаний атомных бомб. Расчет был на простаков или чрезмерно доверчивых людей: испытания ядерных устройств в атмосфере, на земле и под водой были запрещены еще в 1963 году. Но, как ни странно, - поверили: атомщикам еще доверяли.
Вскоре, в 1969 году, впервые проводилась комплексная радиационная съемка района Белоярской АЭС - обследовалась площадь более 400 квадратных километров. Репутацию хоть с трудом, но удалось сохранить и на этот раз. Правда - лишь до ввода на полную мощность (в том же 1969 году) второго блока, оснащенного, как и первый, канальным реактором.
В мировой практике канальные реакторы не получили распространения. Так, в США только два из девяти реакторов в Ханфорде были канальными, да и те понадобились американцам лишь для наработки плутония для атомных бомб. В Советском же Союзе этому варианту отдавалось предпочтение, так как считалось, что канальные реакторы могут иметь неограниченную мощность, а о меньшей их радиационной безопасности почему-то не очень беспокоились.
На БАЭС первые два блока строились на основе именно канальных реакторов с графитовыми замедлителями нейтронов и с обычной водой в качестве теплоносителя. Реакторы считались опытно-производственными - предполагалась глубокая проработка проектов в процессе эксплуатации. Надо признать, что уже на стадии проектирования, а тем более строительства все работы по первому блоку велись с особой тщательностью - дело было новое, незнакомое. Продумывались самые, казалось бы, незначительные мелочи, на ходу устранялись неизбежные дефекты проекта, утрясались и согласовывались выявленные по ходу дела недоработки. И первенец удался на славу: в течение первых лет эксплуатации в чистом его дыхании почти не отмечалось ионизирующих включений.
В проектировании второго блока поднабравшиеся опыта специалисты пошли на некоторый риск, перейдя на одноконтурный теплоноситель, но зато с перегревом пара непосредственно в реакторе. Как и предполагалось, коэффициент полезного действия возрос на несколько процентов, но... Это едва ли входило в расчеты проектировщиков: в примыкающих к станции водоемах - Ольховском болоте и Белоярском водохранилище - появились первые признаки радиоактивного загрязнения.
Вот как это обнаружилось.
Известно, что паротурбинный цикл атомных электростанций в принципе таков же, как и на станциях тепловых. Для охлаждения отработанного пара в конденсаторах и других агрегатах используется обычная вода из близлежащего открытого водоема. Пройдя положенный цикл, охлаждающая (и теперь уже подогретая) вода должна быть радиационно чистой. Согласно проекту, проточная вода из водоема перетекает по каналам, надежно изолированным от реактора и теплоносителя - дистиллированной воды, обращающейся в замкнутом контуре; откуда бы в ней взяться техногенным радионуклидам? Поэтому сбрасывающаяся обратно в водоем подогретая вода даже не контролировалась на содержание радионуклидов. А зря! Свердловская областная санэпидстанция - кстати, независимая от БАЭС и московского ведомства, курирующего режимные объекты, - вскоре обнаружила в водохранилище заметное количество техногенных радионуклидов. И среди них, кроме продуктов ядерного деления урана - продукты наведенной активности, то есть явно реакторные загрязнения.
Это был первый звонок на станцию из санитарного надзора, и он заставил начальника службы радиационной безопасности БАЭС Н.В.Бескрестнова срочно посетить радиологическую лабораторию облСЭС, чтобы воочию убедиться: пробы из водохранилища действительно свидетельствуют о радиоактивном загрязнении. А тут новый сигнал: ручей, вытекающий из Ольховского болота, тоже несет в себе "не положенные" ему радионуклиды...
Пришлось-таки станции срочно строить вторые очистные сооружения. Сооружения эти оснастили вермикулитовым фильтром - он способен в десятки раз снижать концентрацию техногенных радиоактивных элементов в сточных водах, особенно наиболее опасных из них - радионуклидов стронция и цезия. Однако отличные фильтры вскоре засорились, и пришлось их захоронить как радиоактивные отходы. Заменить их не удалось, и очистные сооружения станции вновь оказались на прежнем уровне. А Ольховское болото начало превращаться в неузаконенный могильник радиоактивных отходов...
Случались на БАЭС и газоаэрозольные выбросы - их также скрывали от населения. А такие долгоживущие радионуклиды, как тритий (тяжелый водород с периодом полураспада 12 лет) и углерод-14 (период полураспада - 5730 лет), образующиеся в реакторах и проникающие в помещение реакторного зала, а из него в окружающую среду, не контролировались и не учитывались вообще. Между тем, согласно экспериментальным измерениям, которые все же порой проводились, их выброс превышал допустимые нормы в несколько, а то и в десятки раз.
Атомная электростанция исподволь, стараясь по возможности избежать неудобного общественного внимания, распространяла свое опасное влияние на окружающую среду.
Белоярское водохранилище и река Пышма
Сущая правда, это не "Белоярское море", но и не колхозный пруд: случись в непогоду оказаться далеко от берега - прогулка может обернуться нелегким испытанием. Помню, случилось нам однажды с двумя сотрудниками замешкаться в верховье с отбором проб рыбы - попали в такой шторм, что еле выбрались. А то как-то раз в самый разгар лета и при отличной погоде известный композитор Евгений Павлович Родыгин рванул с ветерком на моторке и налетел на топляк. Спасатели его извлекли, почитай, уже с самого дна, да им же потом от него и досталось за невежливое обращение. В другой раз сами спасатели в первомайский праздничный денек, пригласив подружек, отправились поразвлечься на другом берегу - только их и видели. После у того берега нашли лишь перевернутый катер с пробоиной...
Но страшные истории, к счастью, бывают здесь редко, а зеленоватое зеркало в изумрудной оправе соснового леса так притягательно, что на противоположном от станции берегу за три с половиной десятилетия существования водохранилища прилепилось более сотни разнообразных баз отдыха для детей и взрослых - всевозможных "Ласточек", "Нептунов", "Чаек", "Петушков"... Но и у праздничного лика рукотворного уральского "моря" есть своя оборотная сторона. Представьте себе, что ни одна из баз на Белоярке не имеет канализации (в лучшем случае - выгребные ямы), централизованного водоснабжения (в лучшем случае - водозаборная скважина), не определено место свалки для твердых отходов. Зато отойди на несколько шагов от жилых корпусов - и непременно наткнешься на яму или просто лесную колдобину, заваленную зловонными отбросами, разным хламом, а вокруг, куда ни глянешь, - нечистоты, мусор. А тут еще рыбаки. Суд по снимкам, сделанным с вертолета, в воскресные дни на льду Белоярского водохранилища скапливается до пяти, а то и восьми тысяч любителей подледной ловли. С бытовыми удобствами на льду, сами понимаете... Да и до леса далековато. Сопоставьте все это - вот вам и разгадка, отчего в пионерских лагерях на побережье почти каждое лето случаются вспышки кишечных заболеваний.
Не однажды выдвигались проекты оздоровления прибрежной зоны водохранилища, но так и оставались на бумаге; не однажды санитарный надзор высказывал опасение, что, если не принять немедленных и радикальных мер, то скоро на белоярском берегу не останется ни рыбаков, ни отдыхающих. Уже в 1973 году специалисты Свердловской облСЭС сделали вывод о непригодности воды из водохранилища для горячего водоснабжения БАЭС и поселка энергетиков. Но знаете, что примечательно? Воду забраковали из-за загрязнения водоема тяжелыми металлами и болезнетворными бактериями, а техногенная радиоактивность даже в санитарно-запретной зоне оказалась в то время в тысячу с лишним раз ниже действовавших норм.
Прошли годы, санитарное состояние белоярской воды не стало лучше. Мало того, водохранилище, как всякая малопроточна вода, подверглось новой напасти - нашествию зеленых водорослей. Особенно в засушливые лета. Как это выглядит и какими последствиями чревато - особый разговор. Но вот что интересно. Где-то в конце восьмидесятых было проведено обследование по поводу содержания радионуклидов стронция и цезия одновременно в трех отдаленных друг от друга водоемах - в озерах Шарташ и Исетском и в Белоярском водохранилище. Исследовались пробы воды, донных отложений, рыбы и зеленой водоросли кладофоры - той самой, которой повсеместно затянуты прибрежные камни, коряги и прочие предметы. Результат получился интересный: повсюду содержание нуклидов было зафиксировано на уровне фона. Правда, при этом в Шарташе концентрация стронция и цези оказалась в 2-3 раза больше, чем в Исетском озере, и в 1,5-2 раза больше, чем в Белоярском водохранилище. Какой отсюда напрашивался вывод? Вы правы: радиационная чистота белоярских энергоблоков вне подозрений. Такой вывод и был сделан. Но прошло совсем немного времени - и во всех компонентах экосистемы Белоярского водохранилища стало отмечаться возрастание количества техногенных радионуклидов. Причем к тем, что наблюдались прежде, добавились и новые - радиоактивные кобальт и цинк. Индикатором послужила упомянута кладофора: оказалось, что эта водоросль накапливает весь спектр радионуклидов в тысячи раз больше, чем их содержится в такой же массе воды. Кстати, обнаружив это ее свойство, радиологи получили возможность намного оперативнее и точнее выявлять изменения в радиационной обстановке, используя громоздкие и трудоемкие анализы воды лишь для контроля. Пробы по кладофоре, увы, разрушили миф о радиационной чистоте второго блока БАЭС...
С середины семидесятых экосистема Белоярского водохранилища попадает под наблюдение еще одной независимой от атомного ведомства организации - биофизической станции (БФС) института экологии растений и животных Уральского отделения Академии наук СССР. Непростое для него решение о допущении "посторонней" организации в санитарно-защитную зону БАЭС принял научно-технический совет всемогущего Минсредмаша, выдвинув, однако, условие: БФС будет творить радиоэкологическую науку на благо атомной энергетике. Ученые это условие приняли с готовностью, усмотрев в нем воплощение мечты Н.В.Тимофеева-Ресовского, организатора этой станции в Ильменском заповеднике, о приближении научных исследований к практическим нуждам. Рисовалась заманчивая иде реализовать важную научно-практическую разработку Николая Владимировича - создать систему прудов-отстойников для полной очистки сточных вод от радиоактивных примесей. Хотя бы на том же Ольховском болоте. Или на промливневом канале, по которому слабоактивна вода сбрасывается в водохранилище.
Пруды-отстойники, увы, так и не появились - возможно, именно потому (есть такие неподтвержденные сведения), что их идея принадлежала Тимофееву-Ресовскому - тогда все еще опальному "Зубру". А основную продукцию БФС составили не практические рекомендации для атомщиков, а научные статьи - "птички" в научных отчетах. Их, правда, охотно читают американцы, не говоря уже о японцах, но почерпнутые из них сведения - неполные в силу режимных ограничений - порой служат не столько прояснению истины, сколько сотворению новых мифов.
Так или иначе, но независимые службы контролируют, руководство станции принимает меры, а через почти двадцать лет с момента начала эксплуатации БАЭС Ольховское болото вдруг (вдруг?) объявляется санитарно-защитной зоной. Оказывается, концентраци радионуклидов в его донных отложениях превысила нормы. По сути, оно превратилось в могильник радиоактивных отходов.
Конечно, Ольховское болото - потеря вроде бы небольшая: люди на нем, понятное дело, не живут, да и площадь его где-нибудь в пределах квадратного километра. Но оно всегда было заметной частью среды обитания местных жителей: по его берегам пасли скот, косили сено, собирали грибы и ягоды; на болоте до сих пор водится дичь, обитают лоси, не говоря уже о другой живности. А в вытекающей из него речке Ольховке сноровистые рыбаки ставили сети или ловили удочкой добрых ельцов. В пойме Ольховки до сих пор есть несколько родников с удивительно чистой водой - это значит, что сточные воды БАЭС пока что не имеют гидравлической связи (или, по крайней мере, связь эта пока малозаметная) с подземными водами...
Но если события станут развиваться в прежнем темпе, то через недолгие годы придется еще более расширить санитарно-защитную зону, включив в нее и окрестности болота, и речку Ольховку с ее поймой и теми самыми родниками, а потом и Пышму, а со временем и Северный ледовитый океан... Я не "накручиваю", не драматизирую обстановку. Дело в том, что радионуклиды уже найдены в иловых отложениях реки Пышмы на расстоянии чуть ли не в двести километров ниже устья Ольховки. Пока в небольшом количестве. Пока...
Как разрубить этот узел? Общий ответ может быть только один: перестать сбрасывать радиоактивные отходы в открытые водоемы. Но как этого достигнуть? Если не останавливать АЭС (как известно, и такой вариант активно дебатируется сейчас в мире), то остаются два пути: совершенствование системы очистки и совершенствование самой технологии ядерной энергетики. Первый путь, как вы убедились, был у нас опробован, но по разным причинам удовлетворительных результатов не дал. Второй путь на Белоярской атомной связывают с освоением реактора на быстрых нейтронах.
Благополучный реактор?
Третий опытно-промышленный блок с реактором на быстрых нейтронах БН-600 строился 12 лет и был пущен в эксплуатацию в 1980 году. Его коренное отличие от реакторов двух первых блоков - новый тип ядерной реакции: без замедления нейтронов и, следовательно, без графитового замедлителя в тепловыделяющих сборках. Быстрые нейтроны образуются из окиси слабо обогащенного урана-235 в смеси с окисью плутония и взаимодействуют с ядрами мишени из природного урана-238, при этом тепловая энергия поглощается теплоносителем из жидкого натрия. Далее через теплообменник "натрий-натрий", который находтся внутри реактора, тепло по второму контуру теплоносителя передается в парогенератор "натрий-вода", ну а там уже знакомая тепловая схема: пар - турбина - конденсатор. Коэффициент полезного действи блока БН-600 поднялся до 41,6 процента (на 4,2 процента выше, чем у второго блока). Вырабатывая электроэнергию, блок одновременно нарабатывает новое ядерное горючее - плутоний (поэтому реактор этого типа называют еще реактором-размножителем). Этот букет достоинств венчается еще и высоким уровнем радиационной безопасности: ведь участвующая в технологическом цикле вода из открытого водоема нигде не соприкасается с теплоносителем, аккумулирующим тепло ядерной реакции, реактор заключен в герметическую оболочку и облачен в "панцирь" биологической защиты, а в результате "радиоактивные выбросы в атмосферу в несколько десятков раз ниже нормы, жидкие радиоактивные сбросы практически отсутствуют, дозы облучения персонала значительно ниже допустимых" (цитата заимствована из проспекта, предназначенного для иностранцев).
Схема работающего блока с реактором на быстрых нейтронах, признанная столь удачной, развивается в проекте четвертого блока с реактором БН-800, где предусмотрен ряд дополнительных усовершенствований, в частности - улучшение защиты реактора. (Четвертый блок начали было сооружать, но потом работы были остановлены.)
Однако ни третий, ни четвертый блоки не гарантируют от последствий возможного взрыва в реакторе - конструкция не предусматривает защитного корпуса, который мог бы локализовать последствия аварии этого типа. Кстати, реактор "Супер-Феникс" во Франции - тоже работающий на быстрых нейтронах и по мощности превышающий белоярский БН-600 в два раза - заключен в прочной железобетонной оболочке. Стопроцентной гарантии безопасности не дает и эта конструкция; работа по созданию полностью самозащищенных реакторов - одно из приоритетных направлений ядерной энергетики в западных странах. Предполагается, что задача будет разрешена где-то в начале будущего столетия.
Но и при нормальной эксплуатации блока БН-600 возможность загрязнения среды радиоактивными отходами остается. В реакторе на быстрых нейтронах помимо плутония образуются инертные радиоактивные газы (ИРГ), тяжелый водород тритий, возможно - углерод-14 (такое предположение в свое время делал академик А.Д.Сахаров), натрий-24, цезий-137, кобальт-60 (цифры означают атомный вес элемента). Выброс их в атмосферу действительно незначителен и радиационной опасности не представляет, но он все же есть, что зафиксировано нашими измерениями по цезию-137 в 1993 году и что противоречит утверждениям атомщиков о его совершенной невозможности.
Но небольшое количество радиоактивного цезия не стоило бы отдельного разговора. Гораздо опаснее тритий, непрерывно образующийся в реакторе и проникающий сквозь все защитные оболочки. Около 95 процентов его попадает в водопаровую смесь третьего контура и через технологические каналы сбрасывается в Ольховское болото и Белоярское водохранилище. Доступна информация о содержании трития на выходе из каналов почему-то отсутствует, хотя ведомственный институт - ВНИИАЭС - проводил соответствующие замеры во всех точках, где можно было ожидать попадания трития во внешнюю среду. Однако в воде Ольховского болота только за период с 1980 по 1986 год содержание трития превышало допустимую концентрацию в два-четыре раза. Отсюда радиоактивный изотоп разносится течением рек Ольховки и Пышмы. В огромной емкости Белоярского водохранилища (примерно 265 млн. куб.м.) сбросы трития малозаметны: концентрация изотопа превышает здесь фоновый уровень всего лишь в несколько раз и составляет - вместе с тритием естественного происхождения - всего лишь около 4,5 процента от допустимого уровня. Однако же здесь его в 2,5 раза больше, чем в Рефтинском водохранилище, и концентрация продолжает возрастать. Темпы прироста невелики - не более двух процентов в год, то есть еще в течение десятков лет может не возникнуть повода для особого беспокойства. Правда, если не задумываться над тем, почему он вообще попадает в водоемы, если это не предусмотрено технологической схемой. И не обращать внимания на то, что выброс трития постоянно идет также и через вентиляционную трубу. К тому же и время летит так быстро...
Кстати, о времени. Для атомных электростанций вектор времени оборачивается еще одной трудноразрешимой проблемой.
Радиация на долгую память
Безотходных АЭС нет во всем мире. Отсюда резонный вопрос: куда деваются радиоактивные отходы (РАО) БАЭС? Да, конечно, какая-то их часть (мизерная, к счастью) попадает в окружающую среду - в то же Ольховское болото. Высокоактивные жидкие отходы выпариваются в специальных установках, высушиваются, подвергаются бетонированию либо битумизации и в виде твердых кубов направляются на хранение в подземный могильник. Отвержденные РАО с некоторых АЭС страны перевозятся в спецвагонах по железной дороге в район Красноярска - там оборудован большой "централизованный" могильник для ядерных отходов.
Белоярская АЭС располагает собственным могильником для твердых РАО, рассчитанным на их хранение в течение тысячи лет. Есть здесь и хранилище для жидких среднеактивных отходов (ХЖО) - тут они выдерживаются до распада короткоживущих радиоактивных изотопов, после чего направляются для переработки в твердые РАО. Сооружения для отходов устроены по принципу "банка в банке", то есть одна водонепроницаемая емкость помещена в другой и обе - на несколько метров выше уровня грунтовых вод. Вокруг хранилищ пробурены скважины для контроля за радиационной чистотой подземных вод.
Аналогичные предосторожности предусмотрены и в обращении с отработанным ядерным топливом (ОЯТ) - тепловыделяющими элементами (твэлами) и тепловыделяющими сборками (ТВС) - до отправки их на завод по регенерации ядерного топлива и извлечения наработанного плутония.
Но все это, увы, в теории. А на деле... На промплощадке БАЭС накопилось огромное количество РАО во всех видах - непроходящая головная боль для руководства станции и служб, обеспечивающих ее безопасность. Ведь радиоактивные отходы - это вам не безобидные отвалы на каком-нибудь горно-обогатительном комбинате, весь вред от которых заключается лишь в том, что они занимают много места. Читатель знает о трагедии в Кыштыме в 1957 году, возможно, слышал и о ЧП в Томске-7 в 1993 году. В декабре 1992 года случилась утечка жидких РАО и на БАЭС - отходы попали в водохранилище. Мир ломает голову в поисках надежных способов захоронения РАО, а тем временем нарабатываются новые отходы, строятся новые могильники - временные, "до лучших времен".
Может быть, вы думаете, что речь идет о каких-то килограммах ядерных материалов (ибо один из самых распространенных доводов в пользу АЭС состоит в том, что к ним не нужно топливо возить эшелонами)? К сожалению, в отходы идут не только продукты ядерной реакции. Примерно в километре к северо-востоку от БАЭС - в пределах санитарно-защитной зоны - оборудована площадка, где складируется малоценное оборудовние и мягкие материалы, не подлежащие дезактивации. И содержимое этой свалки - а как иначе назовешь? - тоже попадает в категорию РАО. Это "хранилище" соседствует со свалкой обычных отходов, почти не огорожено и почти не охраняется - только домик с охранником на въезде. Расчет на то, что вокруг болото и лес - кто пойдет? Еще как идут! Радиоактивность ведь глазом не углядишь и пальцами не пощупаешь, а там ведь какой выбор для хозяйственных мужичков и предприимчивых бомжей: вполне целые кирпичи, новая на вид фильтровентиляционная ткань, обрезки и детали арматуры, металлическая сетка, рулоны бумаги. Да мало ли чего можно выбросить!..
Сами реакторы после прекращения их эксплуатации тоже попадают в категорию РАО. Судьба их решается по-разному: то они выдерживаются в расчете на будущее использование (надо подождать всего-то триста лет, и можно снова в работу), то реконструируются с помощью роботов (пока только попытки), а то просто закрываются бетонированным колпаком - наподобие чернобыльского саркофага. Решение относительно первых двух белоярских реакторов пока не принято. Во всяком случае, до зеленой лужайки ой как далеко.
Но если судьбой радиоактивных отходов с достаточно интенсивным излучением руководство станции как-то занимается, то слабоактивные отходы с самого начала эксплуатации БАЭС и до 1993 года сливались в водохранилище через обводной канал вообще без всякого контроля. Канал этот, по словам первого начальника службы радиационной безопасности, служил для сброса нерадиоактивных стоков хозяйственных цехов станции. Однако, как установлено независимой экспертизой, через этот канал шли радиоактивные стоки - в частности, с высоким содержанием трития. Многие годы тихой сапой загрязнялся Голубой залив - это романтическое название шло от базы отдыха, стоявшей на его берегу. Кстати, неподалеку - совсем уже близ устья канала - находился генеральский дом рыбака. Возможно, сам командующий округом любовался из окон этого дома чудесным пейзажем, композиционным центром которого была местная достопримечательность - кудрявый островок с поэтическим названием Дунькин пуп... Нет больше Голубого залива, есть Гнилой залив - одно из самых неблагополучных мест на Белоярском водохранилище.
Сброс слабоактивных стоков от двух первых энергоблоков в Теплый залив обнаружился при обстоятельствах почти анекдотических. Проектировщики блока БН-800 из Ленинградского института "Атомтеплоэлектропроект" появились в Свердловской облСЭС для согласования мест выпуска дебалансных (то есть "не поместившихся" в технологический контур) вод. Они утверждали, что в проектах первых двух блоков сброс техногенных радионуклидов вообще был не предусмотрен - невольно выдали коллег! А дело в том, что в тонкости проектов радиометристов из СЭС до того не посвящали, зато они сами, воспользовавшись методом биоиндикации (то есть подвернув анализу водоросли), обнаружили в водах Теплого залива стронций-90, цезий-137, церий-144, кобальт-60, цинк-65... Откуда ж эти незаконные поселенцы? Сделали официальный запрос, и БАЭС вынуждена была подтвердить, что "утечки" радиоактивности через Теплый залив случались. И, разумеется, без всякого контроля - раз по проекту здесь все должно быть чисто!
"Незаконные" утечки радиоактивной водички с первых двух блоков скрывали, возможно, для того, чтоб поддержать высокий престиж советской атомной техники. Но расползающую радиоактивность скрывали уже по другому мотиву: "чтоб не вызвать панику населения". На этот счет даже были особые указани органов госбезопасности. Поэтому у моста через реку Ольховку ставился знак не радиационной опасности, а запретной зоны. Ну, запретная так запретная, наш народ к запретам привычен, мост можно и не переезжать. А вот отдохнуть на лужайке перед мостом в хорошую погоду, испить родниковой чистой (как казалось) водички, почерпнутой с незапретного берега реки, - это за милую душу. Случилось как-то, общественный инспектор радиационного контроля обнаружил на приветливом берегу стайку детишек из Асбеста при автобусе и с учительницей: путешественники завтракали, аппетитно запивая бутерброды водичкой из Ольховки. То-то они были ошарашены, когда узнали, что за химический коктейль в их кружках! В другой раз тот же инспектор просветил владельца "жигуленка", испившего вкусной влаги из Ольховки и даже наполнившего канистру про запас. Автопутешественник был непрост: он оказался директором одного из предприятий Асбеста и водил дружбу с директором БАЭС. Надо полагать, вечерком он позвонил приятелю и поделился вновь обретенным полезным опытом. Директор же, предполагаю, незамедлительно поделился своими чувствами с главным врачом инспекции, и уже на следующий день у благого "просветителя" было отобрано инспекторское удостоверение. Одновременно службе радиационной безопасности все же дано было указание выставить не только у моста, но и по берегу разъяснительные аншлаги, что и было сделано незамедлительно - под угрозой лишения квартальной премии. Правда, потом эти железки, обмытые дождями и овеянные ветрами, выцвели, обшелушились...
Радиоактивная "грязь" коварна, ибо не имеет ни цвета, ни запаха. И даже жители чернобыльской зоны позволяют себе порой пренебрегать пристутствием невидимого и неосязаемого врага, полагаясь на сакраментальный принцип: авось пронесет! Но вот как незамысловато и обыденно происходят в жизни непредвиденные встречи с "рентгенами".
Как-то известный на Урале ученый-геофизик Г.П. Саковцев поехал по делам службы в Курганскую область. Долго ехали на "уазике" по летней жаре и остановились передохнуть на берегу какой-то безымянной речки с берегами, покрытыми кружевами яркой зелени. Водитель, как случается в дальней дороге, полез в мотор, а Глеб Павлович, воспользовавшись паузой, освежился в прохладной и чистой воде. На другой уже день незадачливый купальщик обнаружил на теле неожиданный загар и ощутил совсем уж неуместный зуд. Встревоженный, он проследил по карте свой маршрут и сделал для себя ошеломляющее открытие: красивая речка, оказывается, имела имя, и имя то было - Теча... Глеб Павлович прожил еще несколько лет и умер от инфаркта - преждевременно, как справедливо утверждалось в некрологе.
А вот еще случай. Южнее Ольховского болота в хорошем сосновом лесу расположился пионерский лагерь "Искорка". Однажды группа девочек из лагеря, прогуливаясь, вышла на берег болота. День был жаркий, а тут обнаружился некий бассейн, сооруженный военными. Почему бы не искупаться? Правда, вода оказалась холодноватой, и лишь двое из них, самые бойкие, рискнули окунуться, даже вымазались, под смех подружек, "лечебной" грязью. У обеих вскоре обнаружились на теле красноватые пятна, у одной дело закончилось лейкемией...
Сколько еще таких сюжетов таит в себе коллизия с утечками, которые не были предусмотрены проектами, и с выбросами, которые не разглашались из высоких государственных соображений!
Леонид ПИСКУНОВ
«Урал», № 2, 1996 г.
