De Secreto / О Секрете - Страница 236

ЯР же использует энергию деления ²³⁵U«постепенно» — для нагревания теплоносителя, поэтому И.В. Курчатов называл его «тлеющей атомной бомбой»; другое название — «атомный котёл», что тоже понятно, почему… Но кроме лёгкого урана, в ЯР присутствует гораздо больше изотопа ²³⁸U. А с последним ситуация несколько иная: попадание нейтрона (притом быстрого — с энергией ~15 Мэв) в ядро урана-238, хотя и не расщепляет его, однако тоже приводит к ядерным трансмутациям, которые можно изобразить следующей цепочкой:

²³⁸U + п ® ²³⁹U® ²³⁹Np ® ²³⁹Ри. (2)

Из неё видно, что в этом процессе появляется новый элемент — нептуний (с номером 93 в М-таблице) ²³⁹Np, который тоже нестабилен, имея период полураспада всего в 56 часов, после чего появляется ещё один новый элемент (№ 94 в М-таблице), названный плутонием Ри. Также выделяется определённая порция энергии, хотя и меньшая, чем в (1), но об этом скажем позже.

Замечание 13. Вышеуказанные две реакции являются главными для понимания нашей темы, и тут стоит отметить отличие физики микрообъектов от обычной классической физики. Если в рамках последней нейтрон (и протон) представлять в виде маленького твёрдого шарика, а атомное ядро — в виде большого шара, «склеенного» из таких шариков, то ясно, что попадание медленно двигающегося (низкоэнергетиче-ского) шарика в большой (состоящий из 235 таковых) произведёт незначительный эффект. А попадание быстрого (высокоэнергетического) шарика даже в больший (из 238) вполне может разбить его (т. е. ядро) вдребезги. В физике же микромира, как видим, эффект совершенно обратный — в этом-то и проявляется её специфика…

Вернёмся к плутонию. Он был обнаружен при изучении ядерных реакций в ЯР, хотя позже нашли его следы и в природе, правда, настолько редкие, что общий вес его на Земле оценивают не более чем в один килограмм. С другой стороны, на всех работающих АЭС на планете за год нарабатывается ныне около 60 тонн плутония (см. [26])!

Плутоний имеет 15 изотопов (с массовыми числами от 232 до 246), но и тут делящимися среди них есть лишь три изотопа: ²³³ Ри, ²³⁹Ри, да ещё ²⁴¹ Ри, которые потому обычно и используются на практике. Но при этом лишь два последних могут порождать цепную реакцию — поскольку они делятся при поглощении медленных нейтронов, а значит, могут использоваться в качестве топлива для ЯР. ²³⁹Ри часто используется и для создания атомных бомб, тем более что его критическая масса почти на порядок меньше таковой для урана — она составляет от 5,6 до 10,5 кг (в зависимости от чистоты ²³⁹Ри от примесей). Кроме всего прочего, отметим: плутоний очень и очень ядовит…

Однако нам он интересен здесь тем, что при работе ЯР лёгкий уран потребляется (или выгорает), тогда как плутоний накапливается, причём его «коэффициент размножения со временем увеличивается…, сечение ²³⁹Ри больше, чем в два раза превосходит сечение ²³⁵U», согласно очень интересной книге американских авторов [9]. Вот откуда взялись те полтонны плутония в ЯР, о коих говорил акад. Велихов!

Но это не всё — еще академик Прохоров привлёк моё внимание к работам авторов-радиохимиков, точнее, к результатам измерений изотопного состава остатков топлива, которые были проведены ранее академиком Э.В. Соботовичем с сотрудниками ещё в 1986 г. (и опубликованы в статье [20], а затем и в ряде позднейших его работ), как и к работам других авторов.

Но ведь упомянутые исследования ещё с 1990 г. показывали, что «повсеместно отмечалось избыточное содержание изотопов урана U²³³и U²³⁴… В почвах ближней зоны ЧАЭС присутствует специфическая форма техногенного урана, характеризуемая высокой степенью обогащения изотопом U²³⁵» (там же, с. 888).

Затем авторы этой статьи сделали осторожное замечание: «Что же касается непосредственного источника поступления в окружающую среду этой мелкодисперсной формы урана, то он, к сожалению, пока не установлен…

Присутствие на РБМК-1000 ядерного топлива такой степени обогащения труднообъяснимо. Тем не менее, эта гипотеза среди всех прочих представляется нам наиболее приемлемой»([20], с. 888; выделено нами. — Н.К.).

Кроме того, не только вне блока наблюдались упомянутые «странности». И в самом деле, в работе [21] (уже других авторов) читаем: «К моменту аварии в активной зоне реактора… большая часть загрузки имела выгорание от 11 до 15 Мет сут/кг, в активной зоне было также некоторое количество свежего топлива» (с. 39; выделено нами. —Н.К.). В результате исследования авторами «препаратов вторичных урановых материалов, взятых с поверхности лавообразной топливосодержащей массы» во внутренних помещениях блока «соотношение пиков ²³⁵U и ²³⁸U соответствует обогащению ~2 %. Можно было бы предположить, что исследуемые минералы выросли из свежего топлива.Вместе с тем пик ²³⁹Ри примерно в 2,5 раза больше, чем ²³⁵U, хотя для случая среднего топлива отношение Pu/U должно было бы быть в 5 раз меньше.Такое несоответствие велико и не может быть объяснено методическими погрешностями. Также маловероятно, что отношение Pu/U вследствие каких-либо геохимических факторов становится больше, чем в исходном топливе» ([21], с. 42–43; выделения наши. —Н.К.). Иначе говоря, авторами выявлено превышение отношения плутония к урану в 5 раз (!), как если бы это должно было быть. А завершают они так: «Таким образом, вопрос об изотопном отношении в продуктах изменения облучённого ядерного топлива остаётся открытым» (с. 43).

Таким образом, авторы статьи как бы подводят нас к мысли, что всё это уже было в реакторе той апрельской ночью 1986 г. Но мы-то приводили цитаты из [9], где содержатся возможные объяснения такого явления, из которых следует, что упомянутое изотопное отношение возможно, если в каких-то двух или более полиячейках ТВС не были заменены свежими, тогда избыток ²³⁹Ри (как и ²³⁵U) мог стать источником повышенного потока нейтронов.

Теперь отметим ещё один момент — к сожалению, в ажиотаже, который наблюдался после аварии, да и впоследствии никто не обратил должного внимания на аргументацию главного конструктора реактора академика Н.А. Доллежаля. Так, в 1988 г. он высказал следующее мнение, к которому следовало бы отнестись со всей серьёзностью (цитируется по книге [16]): «Ни здесь, ни в любом другом энергетическом реакторе атомный взрыв случиться не может в силу естественных физических причин. Ведь для него необходимо, чтобы лёгкий изотоп урана (в чистом виде!) сплотился в компактное тело определённой массы. Только при таком условии возможна цепная реакция с мгновенным выделением гигантской энергии». И это абсолютно верно — при «штатных начальных условиях»… Поэтому далее он уточняет их так: «А в реакторе, в ТВЭЛах (тепловыделяющих элементах. — Н.К.), этот изотоп лишь обогащает уран природный, он рассеян в нём, его содержание составляет всего несколько процентов»! И это звучит как подсказка — а что случится, если этот изотоп (или же изотоп ²³⁹Ри) не везде рассеян?!

Именно под влиянием этих работ и неких теоретических расчётов я и предположил (в заметке [10]), что главной причиной аварии было нарушение изотопного состава топлива в некоторых ТВЭЛах, отличного от штатного. Но как объяснить это, я тогда не знал — разве что предположить сознательную диверсию, хотя и были сильные сомнения в возможности осуществить нужную подмену. Однако позже, после внимательного исследования всей проблемы в целом, получилась картина, уже не требующая такой подмены.