М-да!.. 3-й блок ЧАЭС пускался в 1977г., там что, тоже на физ. пуске обнаруживали положительный выбег реактивности? Почему же об этом ничего неизвестно? Да и про 4-й было бы ничего неизвестно, не взорвись он в 1986 г. Пылились бы и акт и отчет о физ. пуске в архиве, пока не канули в Лету. Почти все члены комиссии по физ. пуску мои либо знакомые, либо сослуживцы, но ни разу, ни от кого из них я не слышал, что-либо о концевом эффекте. Настолько это был малозначительный факт – его обнаружение при пуске блока. Когда им показывали уже после аварии (при её расследовании) ими же подписанный отчет по физ. пуску, они страшно удивлялись и продолжали не верить, что «такая чепуха» могла взорвать реактор.

2) Что было на физ. пуске 1-го блока ИАЭС?
Достоверно это узнать значительно сложнее, да и не суть столь важно. Гораздо важнее письмо ГК, написанное в связи с этим, ведь только из него мы узнаем об обнаруженном концевом эффекте, о том какую опасность он представляет, и как с ним бороться. Ну и что же мы видим в этом письме [1]? Да, ничего особенного, только «успокоительные пилюли на ночь». Вот его содержание в двух-трех словах.
......... – Во время физического пуска реактора на Игналинской АЭС (ИАЭС) при градуировке стержней регулирования (АР и РР) обнаружен положительный выбег реактивности. Ничего нового в этом нет, такой же эффект в несколько меньшем масштабе наблюдался при пусках 3-го и 4-го блоков ЧАЭС.
......... – Никакой опасности обнаруженный эффект не представляет. Положительный выбег имеет место только на одиночных стержнях РР и четверке стержней АР на начальном участке их движения.
.........– Происхождение эффекта давно и хорошо известно. Он возможен только при движении стержня из крайнего верхнего положения и одновременно сильно перекошенном вниз нейтронном поле. В реальности, в работающем реакторе всегда находится много стержней в промежуточном положении. Их погружение перекрывает положительный выбег, поэтому при сбросе стержней положительный выбег никогда не наблюдался, хотя поле нейтронов могло быть и перемещенным вниз.{comment: т.е. иными словами, концевой эффект никак не нарушает выполнение аварийной защитой своих функций: быстрый ввод отрицательной реактивности с целью заглушения реактора}.
.........– Нет причин для какого-либо беспокойства, мы всё знаем и у нас всё под контролем. При работе реактора в различных регламентных режимах эксплуатации никакого положительного выбега реактивности не наблюдается. Тем не менее, есть и дальнейшие предложения – 7 пунктов предложений. «Задачи, стоящие в письме, включены в план , и по ним ведутся работы.» {comment: никаких следов ни этого плана, ни якобы проводившихся по нему работ обнаружить не удалось}.
Чтобы оценить в полной мере всю прелесть этих 7-ми пунктов письма, нужно прочитать их в оригинале. Первым пунктом идет уже осуществлённое на АЭС отъединение вытеснителей на стержнях АР, вторым – предложение ограничить количество стержней одновременно извлекаемых из активной зоны, третьим пунктом предлагается – «изучить и обобщить опыт лучших операторов по управлению полями энерговыделения» и усовершенствовать {comment: до невозможности исполнения} «инструкции управления реакторов». И только начиная с 4-го пункта идут предложения касающиеся сути дела, как исключить концевой эффект в принципе, изменением конструкции стержней регулирования и даже реактора в целом.
Единственное, что может сделать дирекция и персонал АЭС, прочитав такое письмо, это «положить его под сукно» в ожидании дальнейших инструкций и указаний, а, не получив их, через какое-то время выбросить это письмо из головы. Что, судя по всему, и произошло.

3) Где, когда и как были «отрезаны» вытеснители у стержней АР?
Если проследить, насколько это возможно, историю стержней АР, то мы увидим следующее. В рабочем проекте реактора РБМК-1000 стержни АР имели графитовые вытеснители, эти вытеснители, судя по всему, были на 1-ом блоке ЛАЭС во время аварии 1975 г. и обеспечили ту картину, которую наблюдал В.И.Борец. Очевидно, тогда и встал вопрос, что делать со стержнями АР, и видимо тогда было принято техническое решение об удалении вытеснителей. Во всяком случае, в своей первой книге по реактору РБМК-1000, выпущенной 1980 г. ([3] стр.38) ГК пишет, что стержни АР не имеют вытеснителей. Но, увы, на 3-ем блоке ЧАЭС, введенном в эксплуатацию вслед за этим в 1981 г., эти вытеснители были. Их отъединили и вывели за пределы активной зоны уже на самой АЭС (так же, как позже, в 1983 г., это было проделано на 4-м блоке), как бы по рекомендации (?) комиссии по физ.пуску. В официальных проектных документах по реактору РБМК-1000 все эти изменения (туда и обратно) никакого отражения не нашли. В своей второй книге выпущенной в 2006 г., описывая конструкцию стержней СУЗ, ГК пишет, что стержни АР имеют вытеснители ([4] стр.324), и ни слова о том, что за прошедшие 40 лет их конструкция как-то, кем-то менялась.
Итак, техническое решение об отрезании графитовых вытеснителей на всех действующих блоках с реакторами РБМК несомненно было, и они на АЭС перед пуском блока отъединялись и размещались за пределами активной зоны реактора. Но вот никаких документальных следов этого технического решения не сохранилось, что же тогда говорить о человеческой памяти.

4) Какие проявления концевого эффекта встречались в практике эксплуатации реакторов РБМК-1000?
После того, как у стержней АР удалены графитовые вытеснители, концевой эффект на работающем реакторе может проявляться только на стержнях РР, перемещаемых поодиночке (или небольшими группами). Обычно, такие действия связаны с необходимостью выравнивания нейтронного поля и подавления его пространственной неустойчивости. На фоне этих глобальных явлений, являвшихся основной «головной болью» операторов реактора, заметить какой-то концевой эффект, особенно, когда о нем ничего не знаешь, очень и очень проблематично. Вот если бы он проявлялся (вопреки письму ГК) как эффект PS, при сбросе аварийной защиты, тогда другое дело, не заметить его было бы нельзя. И он проявлялся.
В практике эксплуатации очень редко, но случались странные выпадения аварийных сигналов АЗМ и АЗСР (свидетельство быстрого возрастании мощности) при срабатывании аварийной защиты по совсем другим (технологическим) причинам. Более того, случались незначительные всплески мощности при сбросе АЗ, зафиксированные на ленте самописца (штатный регистрирующий прибор БЩУ). По крайней мере, один такой фрагмент ленты (найденной в архиве Курской АЭС) был в распоряжении автора при расследовании причин аварии. Выглядело это так же, как на рис 18 a), только в зеркальном отражении относительно горизонтальной линии, и всплеск мощности был несколько больше, чем провал на рисунке.
Задним числом, после аварии стало ясно, что это было проявлением концевого эффекта. Но тогда это было необъяснимо и игнорировалось как некий непонятный артефакт (какие-то сбои в работе систем сигнализации или управления реактором). Об этом в частности упоминает в своей книге (стр 41) и А.С.Дятлов.

5. Что знал ГК о концевом эффекте, и какие он принимал меры для его исключения?
И знал и принимал, о чем и было написано его письмо (по физ. пуску), в этом суть письма. Но вот какая штука. Невозможно одновременно делать вид, что ничего особенного не произошло, и нет причин для беспокойства, а в то же время затевать серьёзные, трудоёмкие и дорогостоящие работы по внесению изменений в конструкцию реактора.
Не остался в стороне и научный руководитель (НР), он в отличие от ГК выразил серьёзное беспокойство по поводу обнаруженного эффекта:
" при снижении мощности реактора до 50% (например, при отключении одной турбины) запас реактивности уменьшается за счет отравления и возникают перекосы высотного поля до Kz <= 1,9. Срабатывание A3 в этом случае может привести к выделению положительной реактивности. Видимо, более тщательный анализ позволит выявить и другие опасные ситуации".
Это цитата из письма, написанного своему руководству (в Средмаш) [2]. Были в нем и конкретные предложения по предотвращению возможной катастрофы:
«— доработать конструкцию стержней РР и A3 реакторов РБМК с тем, чтобы исключить столб воды под вытеснителем при взведенном стержне;
— провести тщательный анализ переходных и аварийных режимов реакторов РБМК с учетом реальных градуировочных характеристик существующих стержней СУЗ;
— до проведения указанных мероприятий ввести в регламенты реакторов РБМК дополнение, ограничивающее число стержней, полностью извлеченных из реактора.»
Не знаю, было ли это письмо направлено также на какие-либо АЭС (вряд ли), но Главному конструктору ничего не оставалось, кроме как написать в ответ своё письмо, адресовав его уже «всем, всем, всем» [1]. В нём ГК фактически согласился со всеми предложениями НР и даже добавил ещё свои. Но дальше написания тех.заданий и рац.предложений дело не пошло. Ничего, из этого, конечно, не было выполнено, и никаких следов этой бумаготворческой деятельности не сохранилось. Впрочем, один «след» всё-таки есть, это записи в регламенте, ограничивающие (снизу!) допустимый оперативный запас реактивности величиной в 15 ст.РР. Но только уж очень искушенный «следопыт» возможно смог бы хоть как-то связать этот след с концевым эффектом, о котором он при этом ничего не знает.
Эта корректировка регламента произошла намного раньше описываемых событий, после аварии на 1-ом блоке ЛАЭС в 1975 г., которая прошла в обстановке глубокой секретности, как бы в недрах Средмаша, и за его пределами мало кто знал о ней какие-либо подробности. Тогда всё было списано на неустойчивость нейтронного поля, и ни о каком концевом эффекте не было речи, что и прослеживается при чтении регламента (в преамбуле главы 9, где записано это ограничение).
«Научное руководство станции должно периодически (1 раз в год) рассматривать конкретные условия устойчивого поддержания полей энерговаделения на данном блоке и при необходимости пересматривать их в сторону ужесточения по согласованию с Научным руководителем и Главным конструктором.»

И на этом всё, НР и ГК «свою миссию выполнили», дальше за безопасность АЭС согласно ПБЯ-04-74 (раздел 10) отвечает эксплуатирующая организация. Пусть она, если ей надо, нанимает «следопытов» и «предсказателей» для чтения и толкования регламента, чтобы увидеть «ослиные уши» концевого эффекта, и прочувствовать катастрофическую опасность малого ОЗР.

--------------------------------------------
[1] НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И КОНСТРУКТОРСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГОТЕХНИКИ, Письмо, исх. № 050-01/1-120 от 02.02.84.
[2] ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ ИМ. И.В. КУРЧАТОВА, Письмо,исх. № 33-08/67 дсп (1983)
[3] Н.А.Доллежаль, И.Я.Емельянов «Канальный ядерный энергетический реактор», Москва, Атомиздат, 1980 г.
[4] Е.О.Адамов, Ю.М.Черкашов и др. «Канальный ядерный энергетический реактор РБМК», М.: ГУП НИКИЭТ, 2006 г.


на главную
к карте сайта