Саркофаг: будівництво споруди над зруйнованим реактором ЧАЕС

Основні роботи, які були виконані з метою ліквідації аварії та мінімізації надходження радіонуклідів в навколишнє середовище, полягали в споруджені захисної оболонки над зруйнованим реактором Чорнобильської АЕС. Зрозуміло, що роботи з ліквідації наслідків аварії виконувались і на інших об’єктах створеної Чорнобильської зони відчуження, але роботи по споруджені захисної оболонки над зруйнованим реактором були надзвичайно небезпечні та ризиковані. Захисну оболонку, яка отримала назву Саркофаг (об’єкт “Укриття”), було створено за надзвичайно короткий проміжок часу – шість місяців. Зважаючи на методи, які були застосовані для спорудження Саркофагу, радіаційні умови довкілля та функції, що зараз виконує цей об’єкт – можна з упевненістю стверджувати, що аналогів цьому об’єкту в світі нема.
Будівництво об’єкту “Укриття” було розпочато після того, як в середині травня 1986 року, Державною комісією було прийнято рішення щодо довготривалої консервації четвертого блоку ЧАЕС з ціллю попередження виходу радіонуклідів у довкілля та зменшення впливу проникаючої радіації на проммайданчику ЧАЕС. (Постанова ЦК КПРС та РМ СРСР 634-188 від 29.05.1986. В цій постанові захисна оболонка отримала назву “Укриття реактору №4 Чорнобильської АЕС”).
Враховуючи надзвичайно велику відповідальність, яка покладалась на цю споруду, проектантами було розглянуто вісімнадцять варіантів проекту об’єкту “Укриття”. Остаточний варіант проекту об’єкту “Укриття” було розроблено до 20 серпня 1986 року. Головним проектувальником захисної споруди був Всеросійський проектний та науково-дослідний інститут комплексної енергетичної технології (ВПНДІКЕТ, м.Санкт-Петербург).
Досить цікава інформації щодо етапу розробки проекту об’єкту “Укриття” представлено в книзі Анатолія Олександровича Д’яченко “Опыт ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы”.
На даний момент об’єкт “Укриття” класифікується як місце поверхневого зберігання (тимчасове зберігання) неорганізований РАВ.

Shelter object Shelter Об'єкт Укриття

Грандіозність цієї споруди можна охарактеризувати декількома прикладами. Так, для спорудження об’єкту “Укриття” використовувались крани з максимальною, на той час, вантажопідйомністю – 600 тон. Для створення перекриття над зруйнованим реактором була дистанційно встановлена унікальна металічна балка. Довжина цього елементу майбутньої конструкції Саркофагу складає 70 метрів, висота 6, а вага – 147 тон. Завдячуючи своїм розмірам її назвали “Мамонт”.
З завершенням робіт по зведенню об’єкта “Укриття” надходження радіонуклідів в навколишнє середовище суттєво зменшилось. Створення захисної оболонки забезпечило захист територій, що межують з ЧАЕС від надходження радіоактивних речовин від зруйнованого реактору.

Об'єкт Укриття Саркофаг Sarcofag

Які ж основні переваги та недоліки збудованої захисної оболонки?

Прийнятий алгоритм створення нової споруди має суттєву перевагу – він дозволив значно скоротити строки будівництва захисної оболонки, внаслідок чого вдалося оперативно ізолювати радіоактивні речовини зруйнованого блоку від навколишнього середовища. Нагадаємо, що від дати прийнята рішення про будівництво об’єкта «Укриття» й до завершення будівництва минуло всього пів року. Для споруд такої складності – це випадок безпрецедентний.
Але оперативність в будівництві захисної оболонки призвела до величезної колективної дози опромінення, які отримали будівельники та монтажники. Окрім цього є низка принципових недоліків.
Потрібно зазначити, що необхідність будувати нові конструкції в безпосередній близькості від зруйнованого блоку потребувала застосування дистанційної техніки – крани «Демаг», бетонні насоси дистанційного керування – «Путцмайстери» та ін. Для з’єднання багатьох конструкцій неможливо було виконати зварювання. Проведений дистанційний монтаж не дав змогу підігнати щільно одне до одного великі металеві конструкції. Радіаційні поля та завали не дали змоги виконати оцінки міцності багатьох опор – старих конструкцій, які зазнали впливу вибуху та пожежі. Разом з цим, саме ці конструкції зараз утримують основні конструкції спорудженої захисної оболонки.
Застосування дистанційних методів бетонування призвело до того, що значні маси бетону не потрапили в потрібне місце. Велика частина бетону протекла всередину зруйнованої будівлі й завадила та унеможливила прохід в багато приміщень та провести оцінки надійності.
Основний недолік – невизначена міцність опор, що підтримує головні балки Саркофагу. Що стосується нових конструкцій – балок, трубного накату над центральним залом, стальних щитів покриття та ін. – вони були запроектовані та виконані у відповідності до будівельних норм та правил. Надійність цих конструкцій сумнівів не викликає. Термін їх надійності обмежується відсутністю можливості періодичного огляду та відновлення антикорозійного покриття. Тому, в “Заключении о надежности и долговечности конструкций покрытия, а также радиационной безопасности реакторного отделения блока N4 Чернобыльской АЭС“, яке було представлено Державній Комісії 11 жовтня 1986 року сказано:
“Учитывая низкую скорость коррозии в условиях работы конструкций, при выполненных защитных покрытиях можно считать обеспеченным срок службы их:
- из труб 30-40 лет,
- из балок 30 лет”
На даний час, помилково, ці строки вважаються проектними вимогами до надійності та є строком функціонування об’єкту «Укриття». Хоча це є справедливим тільки для нових конструкцій. Досить часто тридцятирічний термін вказується, як гарантований час безпечного стану об’єкту «Укриття». Разом з цим, в тому ж документі зазначено:
“В связи с тем, что укрытие реакторного отделения возводится на разрушенных конструкциях и в условиях высокой радиационной обстановки не представляется возможным получить достоверные данные об их несущей способности, а также учитывая сложность установки конструкций и контроля их положения…, что приводит к существенному снижению несущих способностей конструкции…”. З цього слідує, що строк 30 років не стосується безпосередньо всього об’єкту «Укриття», а стосується тільки його окремих елементів.
На даний момент Саркофаг обладнаний системами, які забезпечують можливість контролю радіаційної ситуації всередині цієї споруди, а також системами контролю за станом будівельних конструкцій споруди. Потрібно зазначити, що об’єкт «Укриття» це не тільки зруйнований реактор Чорнобильської АЕС. Під Саркофагом (об’єктом «Укриття») розуміється: зруйнований блок Б другої черги ЧАЕС – четвертий блок; будівельні конструкції які були збудовані навколо зруйнованого реактору, деаераторною етажеркою та машзалом, частина блоку В, частина блоку Г. До складу Саркофагу входить також локальна зона, яка є територією навколо об’єкту – охоронна зона, яка обладнана системами контролю та спостереження. В склад об’єкту «Укриття» входять системи та елементи, які призначені для здійснення робіт з підтримки об’єкту в безпечному стані.
Тобто, на даний час Саркофаг, це зруйнований запроектною аварією 4-й блок ЧАЕС, який втратив усі функціональні властивості енергоблоку, і на якому виконані першочергові заходи для зменшення наслідків аварії і на якому продовжуються роботи по забезпеченню ядерної та радіаційної безпеки.
Сучасна діяльність на об’єкті «Укриття» полягає в забезпечені захисту персоналу ЧАЕС та зони відчуження, населення, в тому числі й наступні покоління, та навколишнього природного середовища від радіаційної небезпеки, яка зумовлена наявністю на об’єкті «Укриття» ядерних та радіаційно небезпечних матеріалів.
З часом стан будівельних конструкцій об’єкту “Укриття” погіршується, що обумовило розробку та реалізацію комплексу заходів зі стабілізації нестійких будівельних конструкцій. В 2005 році на об’єкті “Укриття” було розпочато будівельні роботи зі стабілізації, які в середині 2007 року були успішно виконані.
Більш детально, про стан об’єкту “Укриття” від 1986 року по сьогодні, можна дізнатись звідси – http://ibrae.ac.ru/~lgis/sg/index.html.
Нижче представлені фотографії, що характеризують етапи створення та функціонування захисної оболонки об’єкту “Укриття”.

Спорудження саркофага над зруйнованим реактором Будування саркофагу над зруйнованим реактором саркофаг над зруйнованим реактором

Спорудження Укриття над зруйнованим реактором Спорудження укриття над реактором ЧАЕС саркофаг над зруйнованим реактором

Серія фотографій, що характеризують сучасний вигляд об’єкту “Укриття” після виконання заходів з стабілізації нестабільних будівельних конструкцій.

саркофаг над зруйнованим реактором саркофаг над зруйнованим реактором саркофаг над зруйнованим реактором

саркофаг над зруйнованим реактором саркофаг над реактором ЧАЕС Будівництво саркофагу над реактором чорнобильської АЕС
Літературні джерела:

  1. Ключников А.А, Краснов В.А., Рудько В.М., Щербин В.Н. Проблеми Современное состояние объекта «Укрытие». безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля. – 2006р. – Вип. 5. – С. 6 – 65.
  2. Богатов С.А., Корнеев А.А., Криницын А.П., Симановская И.Я., Стрихарь О.Л., Щербин В.Н. Проблема воды в объекте «Укрытие»/Препринт. Межотраслевой научно-технический центр «Укрытие» НАН Украины.1999г. 27 с.
  3. Курносов В.А., Багрянский В.М., Моисеев И.К. Захоронение 4-го єнергоблока Чернобыльской АЭС. – Атомная энергия . т.64, №4. 1988. – С.248-254.
  4. Описание объекта «Укрытие» и требования к его преобраованию / МинЧернобыль Украины, Акадения Наук Украины. – Киев: Наук. Думка, 1992. – 50 с.
  5. Пристер Б.С., Лощилов Н.А., Немец О.Ф., Поярков В.А. “Основы сельско-хозяйственной радиологии”. Второе издание переработанное и дополненное. Киев. Из-во “УРОЖАЙ”. 1991.
  •