«Слоновья нога» — один из самых жутких артефактов ядерной эпохи. Этот застывший расплав в подвале четвёртого энергоблока Чернобыльской АЭС до сих пор остаётся смертельно опасным и недоступен для людей без специального защитного оборудования.
Что такое кориум
В ночь с 25 на 26 апреля 1986 года в ходе испытаний на четвёртом энергоблоке ЧАЭС произошёл неконтролируемый разгон реактора. Мощность возросла в тысячи раз за доли секунды. Два последовательных взрыва разрушили активную зону реактора и снесли тысячетонную крышку реактора.
При температурах свыше 2000–2600 °C началось то, чего раньше никто не видел в реальных условиях: ядерное топливо (диоксид урана), циркониевые оболочки твэлов, стальные конструкции и бетон перекрытий слились в единую огненную лаву. Эту смесь учёные назвали кориумом (от латинского cor — сердце, то есть сердцевина реактора) или лавоподобным топливосодержащим материалом (ЛТСМ).
Кориум обладал поразительными свойствами: он вёл себя как вулканическая лава, прожигал бетон и сталь, медленно стекая вниз под действием силы тяжести.
Снимок 1996 года. Из-за огромного радиационного фона плёнка фотоаппарата частично засвечена — отсюда характерная зернистость. Автор — Артур Корнеев (Artur Korneyev).
Как образовалась «Слоновья нога»
После взрыва расплавленный кориум начал медленно просачиваться сквозь перекрытия реактора. В течение нескольких дней он прошил два метра армированного бетона и собрался в нескольких точках подвального этажа. Основная масса стекла через технологические отверстия в коридор кабельной трассы 217/2 на отметке +6,0 м.
Там кориум остыл и застыл в форме, напоминающей слоновью ногу — огромную серо-чёрную колонну диаметром около 1,5–2 м. Масса объекта, по различным оценкам, составляет от 2 до 4 тонн.
Помимо главного объекта, кориум образовал сталактиты, «водопады» из застывшей лавы и многочисленные наплывы по всему подвалу. Ликвидаторы насчитали несколько потоков: «Большой вертикальный», «Малый вертикальный» и «Горизонтальный».
Состав
Лабораторный анализ образцов, полученных в экстремальных условиях (об этом — ниже), показал следующий состав:
- ~70–90% — расплавленный кремнезём (SiO₂, из бетона и песка)
- ~10% — уран в виде оксидов (альфа-излучатель)
- Цирконий, сталь, графит, алюминий, магний, кальций, калий
Чёрный цвет объекта обусловлен именно графитом — материалом замедлителя реактора. По структуре «нога» — это аморфная чёрная керамика, схожая с вулканическим базальтом.
Уровни радиации: динамика за 40 лет
| Год | Мощность дозы | Время до смертельной дозы |
|---|---|---|
| 1986 (сразу после) | ~100 Зв/ч (оценочно) | секунды |
| Декабрь 1986 | 8 000–10 000 Р/ч (~80–100 Гр/ч) | 2–3 минуты |
| 1990 | ~1 100 Р/ч | ~30 минут |
| 2000 | ~700 Р/ч | ~45 минут |
| 2016 | ~100 Р/ч | ~5 часов |
| Сейчас | ~30–50 Р/ч (оценочно) | часы |
Основной вклад в остаточное излучение вносят долгоживущие изотопы — прежде всего цезий-137 (период полураспада 30 лет) и стронций-90 (28,8 лет). Быстрое снижение активности в первые годы объясняется распадом короткоживущих изотопов, в том числе рутения-106 (период полураспада ~1 год).
Открытие: декабрь 1986 года
Ликвидаторы искали расплавленное топливо по всему подвалу с самого начала аварии — это было необходимо для оценки угрозы нового взрыва. Первое знакомство с высокорадиоактивными зонами подвала произошло ещё в июне 1986 года: дозиметристы Михаил Костяков и Владимир Кабанов зафиксировали в коридоре 017/2 дозу 25 Р/ч, а их прибор (рассчитанный на 3 000 Р/ч) ушёл за предел шкалы.
Саму «Слоновью ногу» обнаружил в декабре 1986 года дозиметрист Василий Корягин. Он отправился искать комнату 305/2, но забрёл не туда — и оказался перед огромной тёмной массой. Его прибор показал 20 000 Р/ч, хотя реальная доза, по позднейшим измерениям, составляла около 10 000 Р/ч.
25–31 декабря 1986 года фотограф Валентин Ободзинский сделал первые снимки объекта. Из-за чудовищного фона плёнка засвечивалась радиацией прямо в камере, давая характерную зернистость — своеобразная «радиографическая подпись» снимков из Чернобыля.
Артур Корнеев и знаменитая фотография
Самый известный снимок «Слоновьей ноги» сделан в 1996 году — через десять лет после катастрофы. Его автор — Артур Корнеев, заместитель директора проекта «Новое безопасное хранилище» (НБК). Он вошёл в помещение, где находится объект, с автоматической камерой и фонариком.
На снимке Корнеев стоит рядом с «ногой». Видна характерная зернистость плёнки от радиации. Движение фонарика при длинной выдержке создало эффект молнии. В 2014 году он дал интервью корреспонденту New York Times Генри Фаунтейну в украинском городе Славутич незадолго до выхода на пенсию.
По словам Корнеева, работа рядом с объектом занимала считанные минуты — ровно столько, сколько позволяла доза. Уже к 1996 году «нога» излучала примерно в десять раз меньше, чем в момент обнаружения — но всё равно 500 секунд рядом с ней грозили смертельным исходом.
Как брали образцы: автоматы Калашникова против кориума
«Слоновья нога» оказалась невероятно твёрдым материалом. Обычные инструменты не могли откалывать образцы. Учёным пришлось использовать бронебойные патроны от автомата Калашникова: стреляли в «ногу» дистанционно, затем собирали осколки для лабораторного анализа.
Полученные образцы исследовали в нескольких ядерных центрах. Анализ показал, что внутри кориума продолжаются медленные физические и химические процессы: растут кристаллы циркона, образуются и разрушаются дендриты диоксида урана. Внешние слои постепенно превращаются в пыль — с 1998 года поверхность «ноги» начала осыпаться, что создало новую угрозу: вдыхание альфа-активной пыли.
Текущее состояние
«Слоновья нога» находится внутри «Нового безопасного хранилища» — арочной стальной конструкции, накрытой над четвёртым энергоблоком в 2016 году. НБК весит 36 000 тонн и является крупнейшим подвижным наземным сооружением в истории.
Кориум продолжает медленно деградировать. Среди учёных нет консенсуса насчёт его конечной судьбы: одни считают, что он постепенно превратится в инертный порошок за сотни лет, другие изучают вопрос возможности новой цепной реакции на фоне накопления воды (которая может служить замедлителем нейтронов). В 2021 году в Чернобыле зафиксировали усиление нейтронного потока в некоторых зонах подвала — учёные интерпретируют это как свидетельство медленно нарастающей активности, хотя до критичности ещё очень далеко.
Уровень излучения снижается, но «Слоновья нога» останется опасной на протяжении сотен лет из-за долгоживущих изотопов.
Место в истории
«Слоновья нога» — не самый радиоактивный объект в мире (отработавшая тепловыделяющая сборка излучает в десятки раз интенсивнее), но она стала символом самой масштабной ядерной катастрофы в истории. Это наглядное воплощение того, что происходит, когда термоядерный ад выходит за пределы реактора.
Каждый, кто провёл рядом с ней хотя бы несколько минут в первые годы после аварии, получил значительную дозу облучения. Многие ликвидаторы, работавшие в подвале, впоследствии умерли от онкологических заболеваний.
«Нога» — это не просто аномалия. Это документ катастрофы, написанный на языке физики ядра.
Комментарии
Загрузка...
Оценить статью