Объект Укрытие

Объект «Укрытие» — это защитное сооружение, возведённое над четвёртым энергоблоком Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС) после катастрофы 26 апреля 1986 года. Основной целью объекта является локализация радиоактивных материалов, образовавшихся в результате разрушения реактора, и обеспечение безопасности персонала, окружающей среды и населения. Сооружение также известно под неофициальным названием «саркофаг». В 2016 году поверх объекта «Укрытие» был надвинут новый безопасный конфайнмент (НБК), который позволил частично демонтировать старые конструкции и приступить к извлечению топливосодержащих масс.

История создания

Катастрофа и первые меры

26 апреля 1986 года в 1:23 ночи на четвёртом энергоблоке ЧАЭС произошёл взрыв, полностью разрушивший активную зону реактора РБМК-1000. В результате выброса радиоактивных веществ образовался открытый источник излучения, представлявший угрозу для всей Европы. В первые дни после аварии для тушения пожара и снижения радиационного фона применялись вертолёты, сбрасывавшие на реактор смеси из песка, глины, свинца, доломита и бора. К маю 1986 года стало очевидно, что необходима долгосрочная изоляция разрушенного блока.

Проектирование и строительство

Строительство объекта «Укрытие» началось в мае 1986 года и велось в экстремальных условиях высокого радиационного фона. Проект разрабатывался в сжатые сроки под руководством института «ВНИПИЭТ» (Санкт-Петербург) и других организаций. Основные строительные работы выполнялись силами гражданских и военных специалистов, в том числе военнослужащими химических войск и инженерных частей. К ноябрю 1986 года, через 206 дней после аварии, сооружение было возведено.

Конструктивно объект представлял собой комбинацию из железобетонных и металлических элементов, опирающихся на уцелевшие стены реакторного отделения и специально возведённые подпорные стены. Общая масса сооружения составила около 400 тысяч тонн, из которых 130 тысяч тонн — металлические конструкции. Высота «саркофага» достигала 60 метров, длина — 170 метров, ширина — 66 метров. Толщина стен варьировалась от 0,6 до 1,5 метра.

Конструкция и состояние

Особенности первоначального проекта

Объект «Укрытие» не был герметичным. Он был спроектирован как временная мера сроком на 20–30 лет. В конструкции имелись многочисленные щели, отверстия и незакрытые участки, через которые внутрь попадала вода и выходили радиоактивные аэрозоли. Внутри объекта находились разрушенные конструкции реактора, графитовая кладка, фрагменты тепловыделяющих сборок и около 200 тонн ядерного топлива (в том числе в виде лавообразных топливосодержащих масс — ЛТСМ). Высокий уровень радиации (до десятков рентген в час в некоторых зонах) не позволял проводить полную ревизию и ремонт.

Деградация и риски

К началу 2000-х годов объект «Укрытие» начал разрушаться. Металлические конструкции корродировали, бетон терял прочность, а некоторые несущие элементы дали трещины. Существовал риск обрушения кровли и стен, что могло привести к выбросу радиоактивной пыли. Кроме того, внутрь объекта продолжала просачиваться вода, что создавало риск критичности (самопроизвольной цепной реакции) при скоплении топлива. В 2006 году было зафиксировано увеличение количества нейтронов в одном из помещений, что потребовало принятия мер по снижению влажности.

Новый безопасный конфайнмент (НБК)

Проект и строительство

Для замены старого «саркофага» был разработан проект «Новый безопасный конфайнмент» (НБК) — арочное сооружение, которое должно было накрыть объект «Укрытие» и обеспечить герметичную изоляцию. Проект финансировался международными донорами через Чернобыльский фонд «Укрытие», управляемый Европейским банком реконструкции и развития (ЕБРР). Генеральным подрядчиком выступил французский консорциум Novarka (компании Vinci и Bouygues).

Строительство НБК началось в 2010 году. Арка высотой 108 метров, длиной 162 метра и шириной 257 метров была собрана на специальной площадке рядом с ЧАЭС, а затем надвинута на объект «Укрытие» с помощью рельсовой системы. Операция по надвижке была завершена 29 ноября 2016 года. Общая стоимость проекта составила около 1,5 миллиарда евро.

Функции и возможности

НБК представляет собой герметичную стальную арку, облицованную специальной мембраной. Внутри установлены системы вентиляции, фильтрации, мониторинга и дистанционного управления. Основные задачи НБК:

• предотвращение выброса радиоактивных веществ в окружающую среду;
• защита объекта «Укрытие» от внешних воздействий (дождь, снег, ветер, землетрясения);
• обеспечение возможности для демонтажа старых конструкций и извлечения топливосодержащих масс;
• снижение радиационного фона на прилегающей территории.

В 2019 году НБК был передан в эксплуатацию ЧАЭС. В настоящее время внутри конфайнмента ведутся работы по подготовке к демонтажу нестабильных элементов объекта «Укрытие» и извлечению ядерного топлива.

Текущее состояние и перспективы

Работы по извлечению топлива

После завершения строительства НБК началась вторая фаза — превращение объекта «Укрытие» в экологически безопасную систему. Планируется извлечение всех топливосодержащих материалов (ТСМ) и их захоронение в геологических хранилищах. Однако из-за высокого радиационного фона и сложной геометрии разрушенных конструкций эти работы оцениваются как крайне сложные и длительные. По оценкам специалистов, полная очистка может занять от 50 до 100 лет.

Мониторинг и безопасность

На объекте «Укрытие» и внутри НБК круглосуточно ведётся мониторинг радиационной обстановки, температуры, влажности и нейтронного потока. В 2021 году были зафиксированы случаи повышения уровня нейтронов в одном из помещений, что связывали с изменением влажности. Для предотвращения критичности применяются системы подачи раствора гадолиния (нейтронного поглотителя). В 2022 году, в связи с военными действиями на территории Украины, объект «Укрытие» и НБК временно оставались без внешнего электроснабжения, однако системы безопасности были переведены на резервные дизель-генераторы.

Культурное и историческое значение

Объект «Укрытие» стал символом Чернобыльской катастрофы и усилий по ликвидации её последствий. Он является частью Чернобыльской зоны отчуждения, которая с 2011 года стала доступна для организованного туризма. В 2019 году объект «Укрытие» вместе с другими сооружениями ЧАЭС был включён в предварительный список Всемирного наследия ЮНЕСКО. В научной и инженерной среде «саркофаг» рассматривается как уникальный пример быстрого возведения защитного сооружения в условиях радиационной опасности, а также как объект, требующий долгосрочных решений в области ядерной безопасности.

Источники

• Доклад МАГАТЭ «Чернобыльская авария: последствия и уроки» (1991)
• Отчёты Чернобыльской АЭС и Государственного агентства Украины по управлению зоной отчуждения
• Материалы Европейского банка реконструкции и развития (ЕБРР) по проекту «Новый безопасный конфайнмент»
• Книга «Чернобыльская катастрофа: итоги и проблемы» (под ред. академика В. А. Легасова, 1990)
• Публикации Института проблем безопасности АЭС НАН Украины