Чернобыль снова подал сигнал: внутри реактора изменилось то, что не ожидали, после долгого затишья

Чернобыль снова оказался в центре внимания после фиксации необычного роста нейтронной активности внутри разрушенного реактора. Первые данные вызвали тревогу, однако новое исследование показывает: причина куда прозаичнее и не связана с угрозой новой аварии. Изменения объясняются перераспределением влаги внутри обломков топлива под защитным саркофагом. Об этом сообщает Earth.

Фото: Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License)

Чернобыльская АЭС

Что произошло под саркофагом

В 2019 году датчики внутри четвёртого энергоблока Чернобыльской АЭС зафиксировали рост плотности потока нейтронов, после чего показатели стабилизировались на новом уровне. Измерения проводились глубоко внутри зоны, где скоплены материалы, содержащие расплавленное ядерное топливо.

Речь идёт не о резком скачке, а о постепенном изменении, которое сразу привлекло внимание специалистов по ядерной безопасности. Нейтронный фон — один из ключевых индикаторов возможной активности деления, поэтому даже небольшие отклонения требуют анализа, как и в исследованиях, где нейтроны рассматриваются как фундаментальный фактор в работе ядерных установок.

Кто и как изучал ситуацию

Исследование выполнили специалисты Института проблем безопасности атомных электростанций НАН Украины. Учёные анализируют поведение топливосодержащих материалов внутри нового защитного укрытия — Нового безопасного конфайнмента.

В зоне блока работает система ядерного мониторинга, которая отслеживает нейтронные и гамма-сигналы в десятках точек. Один из датчиков расположен в особенно плотном скоплении обломков возле основания разрушенного реактора — именно там был зафиксирован наибольший рост показаний.

Вода как ключевой фактор

Авторы исследования пришли к выводу, что главную роль сыграла не ядерная физика, а обычная вода. После ввода нового конфайнмента изменился микроклимат здания: внутрь перестали попадать осадки, воздух стал суше, а вода начала стекать и испаряться из трещин и полостей.

Влага влияет на то, как нейтроны замедляются и отражаются между фрагментами топлива и бетона. Когда воды становится меньше, часть нейтронов достигает датчиков эффективнее, что и создаёт видимость роста активности.

Почему это не цепная реакция

Ключевое понятие здесь — критичность, то есть самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция. Чтобы она началась, необходимо определённое сочетание массы урана, геометрии и условий замедления нейтронов.

Моделирование показало, что в реальных обломках урана слишком мало для достижения критического состояния. Даже при консервативных оценках система остаётся подкритической с большим запасом.

"Возможность критичности в объёме парового сброса вряд ли возникнет", — отмечается в исследовании Института проблем безопасности атомных электростанций.

Моделирование и расчёты

Учёные использовали методы Монте-Карло для моделирования поведения нейтронов в точной геометрии скопления обломков. Они анализировали коэффициент размножения нейтронов (Keff), который показывает, затухает ли процесс деления.

Даже при максимальных сценариях влияние высыхания среды приводило лишь к умеренному росту сигнала, полностью соответствующему данным датчиков и не указывающему на опасную динамику.

Что изменилось после нового конфайнмента

Новый защитный купол был введён в эксплуатацию летом 2019 года. До этого вода регулярно проникала в нижние помещения, создавая нестабильную влажную среду. После герметизации начался длительный процесс высыхания конструкций и обломков.

Именно с этим периодом совпадает рост нейтронных показаний, который затем замедлился по мере стабилизации условий внутри блока — подобно тому, как внешние факторы могут менять уровень радиационного фона при изменениях солнечной активности.

Плюсы и минусы текущей ситуации

Изменения внутри саркофага имеют двойственный эффект.
Плюсы: более сухая среда снижает коррозию и облегчает долгосрочный контроль.
Минусы: перераспределение влаги влияет на измерения и требует постоянного мониторинга.