Когда взорвался маяк "Маяк"
Кыштымская ядерная авария была почти такой же катастрофической, как Чернобыль или Фукусима. Но еще хуже обстоят дела с заводом «Маяк» в России, который десятилетиями держался в секрете. Сегодня от этого выигрывает Запад.
Все должно было происходить тайно. Никто не должен был выяснить, что именно происходит на заводе на Южном Урале, примерно в 3600 км к востоку от Берлина. Система носит название символа всепревосходящей видимости: Маяк, по-русски «маяк». Но этот маяк не был построен для обеспечения навигации в темноте. Название завода больше подходит для светящихся товаров, которые там производятся и сегодня. Первый ядерный реактор в Советском Союзе был построен на ПО «Маяк» в 1948 году. Он должен поставлять плутоний для советской атомной бомбы. США продемонстрировали, на что способно их ядерное оружие, сбросив атомные бомбы на Хиросиму и Нагасаки в 1945 году. Чтобы достичь того же потенциала угрозы, в том же году Советский Союз начал строительство завода по производству оружейного плутония.
Все нужно было делать очень быстро. В июне 1948 года заработал первый ядерный реактор ПО «Маяк». В декабре заработала установка по переработке наработанного в реакторе плутония. 29 августа 1949 года состоялось первое успешное испытание советской атомной бомбы. В нем находилось 16,5 кг плутония производства «Маяк». Но поспешность дорого обошлась.
Маяк находится в запретной зоне размером примерно в половину Боденского озера, которую охраняют солдаты. Город Озерск, где проживают с семьями рабочие, инженеры и научные работники ПО «Маяк», является «закрытым городом». Вы можете войти только с разрешения. Официально Осёрск не существовал до 1991 года. У него было только одно кодовое название: сначала Челябинск-40, потом Челябинск-65. На картах Советского Союза не был отмечен.
Ручная работа в ядерном реакторе
В начале система Majak была технически очень плохо оборудована. Практически не было никаких автоматических устройств или пультов дистанционного управления, и большая часть работы выполнялась «вручную». Замена твэлов производилась во время работы реактора. Если случались аварии, то повреждения также ремонтировались вручную. Согласно исследованию 2002 года, опубликованному в журнале «Радиация и биофизика окружающей среды», десятки тысяч рабочих и жителей подверглись воздействию высоких уровней радиации в первые годы.
Самая страшная авария на ПО «Маяк» произошла 60 лет назад, 29 сентября 1957 года. И хотя она считается третьей страшной ядерной аварией в истории, о ее последствиях до сих пор известно немногое. Чернобыль, Фукусима, это названия, которые у всех ассоциируются с ядерными катастрофами. Название «Маяк» в этом списке практически отсутствует. Советский Союз слишком долго умел скрывать то, что произошло вокруг маяка.
Чтобы извлечь оружейный плутоний из старых твэлов, работники ПО «Маяк» сначала должны были их переработать. В результате образовалось большое количество жидких высокорадиоактивных отходов, которые временно хранились в 20 стальных резервуарах. Каждый из этих стальных резервуаров был размером с три омнибуса. В каждом было по 80 тонн высокорадиоактивного рассола, в основном нитратов. Хранились они под землей в подземелье из железобетона, накрытом крышками весом в несколько тонн, сверху слоем земли толщиной около полутора метров.
Кыштымская авария - третья по серьезности ядерная авария
Радиоактивный распад мусора породил много тепла. Поэтому баки охлаждали с помощью водяной бани. В 1956 году одна из линий охлаждения начала давать течь. Охлаждение одного бака не удалось, солевой раствор в емкости начал испаряться из-за тепла, которое уже нельзя было рассеять, пока соль окончательно не высохла. 29 сентября 1957 года, вероятно, искра от контрольного устройства вызвала взрыв кристаллизовавшихся нитратов. Это был не ядерный взрыв, как атомная бомба, а химический. Однако их сила высвободила большое количество радиоактивных веществ, включая долгоживущие изотопы стронция, цезия и плутония.
Радиоактивные частицы были выброшены в воздух на высоту до 1000 метров. Около 90 процентов радиоактивности выпало на территории компании, десять процентов мигрировали в виде «шлейфа радиоактивности» с ветром северо-восточного направления. Их «выпадение» образовало так называемую остуральную колею шириной от 10 до 40 километров и длиной 400 километров.
По Международной шкале ядерных событий (INES) эта «Кыштымская авария», названная в честь города в десяти километрах к востоку от Озерска, занимает второе место из шести возможных: серьезная авария. Это делает ее третьей по смертоносности ядерной аварией в истории после Чернобыльской катастрофы 1986 года и Фукусимы 2011 года, обе из которых классифицируются как 7-й уровень: катастрофическая авария. Кыштым - единственная авария уровня 6. Более известные инциденты в Селлафилде, Великобритания, также в 1957 году, и в Гаррисберге, США, в 1979 году относятся к уровню 5: серьезная авария.
Взрыв 29 сентября 1957 года был самым серьезным, но далеко не единственным происшествием на «Маяке». По данным Немецкого общества безопасности заводов и реакторов, в период с 1948 по 2008 год было задокументировано восемь более серьезных событий.
Самое загрязненное место на земле?
Еще большая проблема заключается в том, как на ПО «Маяк» десятилетиями обращались с радиоактивными отходами: высоко- и среднеактивные сточные воды изначально хранились в специальных резервуарах на площадке. Это также был один из тех танков, которые привели к Кыштымской аварии в 1957 году. Сточные воды с низким уровнем радиоактивности сбрасывались непосредственно в реку Теча. После некоторого охлаждения сюда же попали и среднеактивные сточные воды.
Первоначально выбросы были сравнительно умеренными, так как работал только один реактор. Однако, когда с 1951 года три реактора работали на полную мощность, количество загрязненных сточных вод увеличилось до 100 раз. Осенью 1951 г. произошло еще одно кратковременное десятикратное увеличение радиоактивности сбросов, так как одна из емкостей для высокорадиоактивных сточных вод подверглась сильной коррозии и протекла в охлаждающую воду. Для ремонта бака сильно загрязненная охлаждающая вода была слита в Течу. Власти прекрасно осознавали опасность для человека и окружающей среды от сильного радиоактивного загрязнения воды. С 1951 года местным жителям больше не разрешалось пользоваться рекой, которая ранее служила, в том числе, и источником питьевой воды. Но поскольку власти не объяснили, почему, запрет многие проигнорировали.
Постепенная система каналов и резервуаров также была разработана для предотвращения вымывания лучистых стоков вниз по течению. С 1951 г. они направлялись в озеро Карачай, не имеющее поверхностного стока. Эта мера привела к еще одному серьезному происшествию в 1967 году: из-за периода засухи высохло озеро Карачай. Радиоактивные отложения пыли и грязи были подняты ветром, образовали шлейф длиной около 100 километров и, таким образом, смогли распространиться. Между 1978 и 1986 годами озеро было заполнено бетонными пустотами и полностью закрыто, чтобы предотвратить дальнейшее загрязнение отложений.
Физик Томас Б. Кокран из Совета по защите природных ресурсов, международной некоммерческой экологической организации, описал озеро Карачай в «Нью-Йорк Таймс» в 1991 году как «вероятно, самое загрязненное место на земле». Даже час на озере может быть смертельным. На протяжении десятилетий это был самый радиоактивный водоем в мире, а в 2015 году его наконец опустошили и забетонировали. Сегодня на спутниковых снимках воды там не видно.
Повышенный риск развития рака у сотрудников и жителей
С момента распада Советского Союза в начале 1990-х годов иностранные исследователи и журналисты смогли получить собственное представление о том, как выглядит вокруг маяка «Маяк», который более 40 лет держится в секрете - даже если только после предварительного уведомления и под наблюдением сотрудников объекта или властей. Ученые из Helmholtz Zentrum München смогли исследовать последствия аварий и сброса радиоактивных отходов в водоемы. Трое из них - физики Клеменс Вода, Альбрехт Визер и Маркус Эйдемюллер.
Вода, среди прочего, проанализировал кирпичи из зданий на Тече на наличие радиации и исследовал зубы Визера у жителей реки и рабочих «Маяка», которые были удалены по медицинским показаниям. Они сравнили данные с так называемыми дозиметрическими моделями. Их можно использовать для расчета радиоактивности и связанного с ней радиационного облучения, возникающего в связи с жидкими ядерными отходами вдоль реки Теча в различных местах. Имеются также обширные медицинские когортные данные о заболеваниях 25 000 бывших работников ПО «Маяк» и 30 000 человек, проживающих вдоль реки. На основании расчетов и замеров радиационного облучения и медицинских данных двух когорт видно, что наиболее тяжелые последствия для здоровья коснулись работников электростанции. В первые годы они подвергались воздействию высоких уровней радиации и радиоактивных частиц плутония, которые вдыхали с воздухом.
Радиационное воздействие привело к увеличению числа случаев рака, как описывает Маркус Эйдемюллер. Согласно исследованию, опубликованному в 2015 году в журнале PLoS One, в общей сложности 1825 из 25 000 рабочих умерли от рака. Считается, что 100 из этих смертей связаны с повышенным внешним облучением людей, а еще 100 со случаями рака легких, которые можно объяснить вдыханием плутония, согласно исследованию, проведенному в 2013 году в Radiation Research. Некоторые изотопы плутония имеют очень длительный период полураспада. Вдыхаемые атомы постоянно облучают окружающую легочную ткань, увеличивая риск развития рака. Из 30 000 жителей прибрежной полосы Теча 2300 умерли от рака. Согласно исследованию, также опубликованному в «Радиационном исследовании» в 2013 году, можно предположить, что радиация на «Маяке» стала причиной 50 смертей.
Однако эти цифры основаны только на статистических расчетах риска рака. Они основаны на предположениях о дозах облучения, которым, вероятно, подверглись рабочие и жители рек. Однако в отдельных случаях невозможно доказать, был ли рак вызван радиоактивным излучением или другим процессом. Биологически это невозможно различить в раковой ткани.
Лаборатория радиационных повреждений на открытом воздухе
Что касается последствий Кыштымской аварии, то такие обоснованные заявления делать не приходится. Отдельных когортных анализов для этого не существует. Однако жители наиболее пострадавших на тот момент мест были переселены относительно быстро, в течение одной-двух недель, что, по мнению специалистов мюнхенского Института Гельмгольца, должно было сдерживать радиационное воздействие в определенных пределах.
Медицинские данные «Маяка» уникальны в мире и чрезвычайно ценны. Ранее применявшиеся предельные значения радиационной защиты основаны на анализе примерно 100 000 жертв атомных бомб, сброшенных на Хиросиму и Нагасаки, объясняют Эйдемюллер и Вода. Однако они подверглись кратковременному воздействию высокой дозы радиации, а также были японского происхождения, что снижает их сопоставимость с западными рабочими на атомных электростанциях или в других областях, подвергшихся длительному воздействию радиации.
Ранее предполагалось, что кратковременное интенсивное облучение более опасно, чем длительное менее интенсивное облучение при той же суммарной дозе облучения. Однако данные «Маяка» показывают, что риски в обоих случаях сопоставимы. Это открытие, которого не было бы без секретного предприятия «Маяк», может помочь улучшить радиационную защиту для исследователей и рабочих в будущем.
«Маяк» не производит ядерно-оружейный материал с 1987 года. Два реактора, которые до сих пор работают, производят, среди прочего, изотопы для медицинских и военных исследовательских целей. Предприятие является одним из крупнейших в мире предприятий по производству радионуклидов. Клиенты в основном западные промышленно развитые страны. Кроме того, на «Маяке» производится топливо для атомных электростанций и подводных лодок, осуществляется переработка отработавшего топлива. Также прорабатываются концепции по очистке загрязненных территорий и ликвидации оставшихся радиоактивных отходов. Маяк продолжает светить.