Исследование механизмов формирования экстремума может дать новые, эффективные способы не только ликвидации последствий аварии или катастрофы, но, что более важно, суметь предусмотреть, предотвратить возникновение ситуации, т. е. сформировать систему антиэкстремума.
Экстремальные ситуации и ситуации чрезвычайного характера — события, различающиеся по масштабам последствий, но по сути — это ситуации, возникающие вследствие воздействия на природу, людей, жилища, производственную сферу факторов, приводящих к нарушению структур и функций объектов, оказавшихся в зоне воздействия.
Чрезвычайные ситуации всегда создают экстремальные условия для людей, находящихся в очаге поражения техногенного, антропогенного или природного происхождения. Но экстремальная ситуация совершенно не обязательно должна перерастать в чрезвычайную, все зависит от конкретного случая.
События, которые будут рассмотрены ниже, несомненно являются событиями чрезвычайного характера и по масштабам проявлений, и по трагическим последствиям. Но люди, ставшие участниками этих событий, невольно оказались в экстремальных условиях, при которых воздействие чрезвычайных, экстремальных факторов могло продолжаться значительно дольше, чем сама ситуация.
Авария на Чернобыльской АЭС
26 апреля 1986 г. на 4-м блоке Чернобыльской АЭС произошла авария, последствия которой продолжаются и в наше время, и будут пролонгированы в определенных проявлениях десятки лет. Сначала коротко о некоторых технических особенностях работы и эксплуатации АЭС подобного типа.
На АЭС в качестве ядерного топлива используется преимущественно двуокись урана-238, обогащенная ураном-235. Цепная реакция ядерного распада, сопровождающаяся большим выделением энергии, в том числе и в виде тепла, может идти именно в ура не-235. Ядерное топливо находится в специальных тепловыделяющих элементах — ТВЭЛах, которые размещаются в рабочей зоне ядерного реактора. Самоподдерживающаяся реакция распада ядер урана в зоне реактора регулируется автоматически за счет введения или выведения стержней, поглощающих нейтроны, выделяющиеся в результате цепной реакции.
Тепло, выделяющееся в результате ядерных реакций распада, нагревает теплоносители первого контура, которые затем передают его во второй контур, где пар высокого давления вращает турбины и электрогенераторы.
В результате ядерной реакции распада в ТВЭЛах образуются и накапливаются продукты ядерного деления (ПЯД), около 100 радиоактивных изотопов, в том числе и трансурановые элементы, например, плутоний, который затем может быть использован в качестве зарядов для атомных и водородных бомб. Здесь следует отметить, что радиоактивные изотопы, образующиеся в ядерных реакторах, по своему составу не отличаются от тех, которые образуются при атомных взрывах. При этом короткоживущие изотопы (элементы) успевают распадаться, а долгоживущие — накапливаются. Отсюда понятно, что АЭС — технические объекты высокой степени сложности и опасности, требующие чрезвычайно высоких мер контроля за течением технологических процессов, качеством изготовления и эксплуатации узлов, устройств и процессов.
За все время эксплуатации АЭС в странах, где они построены и работают, произошло более 300 случаев аварий, различных по причинам возникновения, масштабам и последствиям, особенно связанным с выбросами радиоактивных веществ в окружающую среду, с облучением и гибелью людей, не только из состава технического персонала станций, но и населения ближайших и отдаленных районов.
Время от времени, согласно регламенту и условиям эксплуатации, ядерные реакторы заглушаются, для ремонта, смены деталей и ТВЭЛов. Практически на всех АЭС ведутся и научно-исследовательские работы по разработке новых, более совершенных систем оборудования, средств контроля.
Реактор 4-го блока Чернобыльской АЭС должен был переводиться в режим, предшествующий плановой остановке. Тем не менее, по ряду причин, отчасти связанных с выполнением научно-исследовательской программы, отчасти с желанием руководства АЭС досрочно завершить регламентные работы, были нарушены инструкции и режимы работы реактора. Таким образом одной из причин того, что случилось позднее, стал человеческий фактор.
26 апреля атомный реактор 4-го блока взорвался. Но это был не ядерный взрыв, а тепловой, в результате резкого повышения температуры в контурах реактора. Активная зона реактора была разрушена и поскольку в нем накопилось большое количество радиоактивных продуктов деления, выброс радиоактивных веществ за пределы блока оказался огромным — около 50 МКи (миллионов кюри), т. е. приблизительно 3,5 % общего количества радиоактивных веществ в реакторе на момент аварии. Сам блок реактора был также разрушен и фрагменты его конструкций вперемешку с кусками графита, обладающего высокой степенью радиоактивности, были разбросаны на значительной площади. Большое количество радиоактивной пыли, дыма от горевших конструкций поднимались вверх и разносились ветром, создавая угрозу радиоактивного заражения окрестностей. Практически, несмотря на экстренно принимаемые меры, радиоактивный выброс продолжался с 26 апреля по 5 мая. За это время атмосферные условия, постоянно меняясь, создавали возможность для распространения и движения радиоактивного облака по нескольким направлениям. Долевое распределение радиоактивных веществ, выброшенных при аварии из Чернобыльского реактора, составило: йод-131 — 20 %, цезий-137 — 13 %, цезий-134 — 10 %, барий-140 — 5,6 %, стронций-89 — 4 %, другие элементы — менее 4 %.
И хотя сам взрыв по мощности (в тротиловом эквиваленте) был сравнительно невелик, последствия радиоактивного заражения местности далеко превосходят таковые при взрывах первых атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки.
По определению ВОЗ, катастрофа — это явление (событие) природы или акции человека, представляющее угрозу для жизни людей конкретного региона и требующее помощи извне. В данном случае авария, приведшая к катастрофе, в ликвидации которой принимал участие не только весь Советский Союз, но и практически все страны мира, произошла по вине человека. Разумеется, не одного человека, но в этом случае у вины были и первые, и вторые, и третьи и т. д. роли.
Именно на долю человеческих ошибок приходится 45 % аварий на АЭС, 60 % авиакатастроф, 80 % катастроф на море, 90 % — на автомобильных трассах Из указанного количества аварийных ситуаций исключены те случаи, когда техника отказывает «сама по себе», без вмешательства человека или его ошибки. Но отказ техники, сделанной по проекту и руками человека, вовсе не исключает его опосредованной вины в том, что произошло. Так что реальное участие (доля вины) человеческого фактора во всех техногенных авариях и катастрофах значительно выше тех процентных соотношений, которые были приведены выше.
Непосредственно во время аварии на Чернобыльской АЭС погибли 32 человека. К сожалению, точных цифр о погибших затем в результате радиоактивного заражения и облучения не существует, отчасти потому, что некоторое время эти сведения скрывались, отчасти потому, что и ликвидаторы, получившие опасные и предельно допустимые дозы, и население, не знавшее о трагедии длительное время и остававшееся в зоне выпадения радиоактивных осадков, со временем мигрировало по стране, что естественно не давало возможности провести достаточно точный статистический анализ.