В конце 1987 г. по решению Правительственной комиссии для координации научных исследований, проводимых на объекте «Укрытие», в зоне ЧАЭС и контролируемой зоне, а также для выполнения целого ряда проектных, строительных и монтажных работ на объекте «Укрытие», в Чернобыле была создана Комплексная экспедиция при ИАЭ им. И.В. Курчатова (на правах его филиала).
В наиболее напряженный период работ ее численный состав превышал 3000 человек. Стратегию и тактику этих работ определял Научный отдел, в котором были собраны сотрудники ведущих научно-исследовательских институтов Минсредмаша СССР, НИИ Украины и Беларусии.
Научным руководителем Комплексной экспедиции был назначен академик С.Т. Беляев, начальником экспедиции был сначала И.Н. Камбулов, затем его сменил А.М. Пасечников.
Основными задачами Комплексной экспедиции стали:
• проведение НИР по обеспечению безопасного состояния объекта «Укрытие» и подготовка рекомендаций по совершенствованию систем контроля.
• изучение радиационной обстановки в зоне ЧАЭС и контролируемой зоне.
• выполнение конструкторских и проектных работ в обеспечение программы исследований.
• выполнение строительно-монтажных работ в обеспечение научных исследований, возложенных на Комплексную экспедицию.
И ряд других задач.
При этом конкретные научные исследования проводились по следующим направлениям:
• получение информации о состоянии ядерного топлива и степени разрушения внутренних конструкций недоступных помещений объекта «Укрытие» с помощью исследовательских скважин.
• исследование радиоактивных аэрозолей. Изучены распределение частиц по активности, аэродинамическим характеристикам и динамике этих параметров, что позволило повысить эффективность средств защиты персонала.
• уточнение радиационной обстановки и динамики ее изменения. С помощью континуальных дозиметрических шнуров получено пространственно-энергетическое распределение полей гамма-излучения в центральном зале.
• создание оперативной системы диагностики «Финиш». Система «Финиш» позволила улучшить контроль состояния топливосодержащих материалов.
Ядерное топливо в «укрытии». Исследования с помощью скважин
Для оценки и обеспечения безопасности объекта «Укрытие» необходимо было осуществлять мониторинг состояния ядерного топлива, оставшегося внутри объекта и степени разрушения внутренних конструкций 4-го блока.
Основная часть этой информации была получена с помощью специальных исследовательских скважин.
Для этого в разрушенном блоке были очищены и дезактивированы помещения с западной, а позднее с южной части объекта «Укрытие». В них были установлены буровые станки и через бетон и металлические конструкции пробурены скважины к местам предполагаемых скоплений топливосодержащих материалов (ТСМ).
Первые скважины внутри 4-го блока были пробурены в феврале – апреле 1988 г. Всего до 1992 г. было пробурено около 150 скважин.
С помощью скважин выполнены следующие исследования:
• с помощью специальных перископов, телевизионных камер, фото оборудования через пробуренные скважины были проведены наблюдения в недоступных помещениях;
• измерены параметры скопления ТСМ (с помощью гамма, нейтронных и тепловых детекторов);
• отобраны и исследованы пробы различных материалов;
• оценена реальная опасность топливных скоплений и осуществлены мероприятия по ее снижению;
• создана система мониторинга ТСМ — «Финиш»;
• выработаны предложения по укреплению внутренних конструкций, грозящих серьезными обрушениями.
Разрез центральной части «Укрытия». Основные скопления топливосодержащих материалов: 1 – центральный зал. Другие верхние помещения блока (топливная пыль, фрагменты активной зоны реакторной установки (АЗ), лава); 2 – шахта реактора. Подаппаратное помещение 305/2 (топливная пыль, фрагменты АЗ, лава); 3 – парораспределительный коридор (топливная пыль, лава); 4 – бассейн-барботер, 2 этаж (топливная пыль, лава); 5 – бассейн-барботер, 1 этаж (топливная пыль, лава)
Исследования радиоактивных аэрозолей в объекте «Укрытие»
В ходе проведения исследований на ЧАЭС специалисты Комплексной экспедиции уделяли большое внимание изучению свойств радиоактивных аэрозольных частиц объекта «Укрытие». Наряду с проникающим излучением они являлись главной опасностью при проведении работ по ликвидации последствий аварии на объекте.
Для определения основных характеристик аэрозольных частиц, находящихся в помещениях «Укрытия», в 1988 г. Комплексной экспедицией был проведен цикл их систематических исследований. Изучалось распределение частиц по активности, аэродинамическим характеристикам, динамика этих параметров и т. п. Эти данные позволили начать работы по повышению эффективности средств коллективной и индивидуальной защиты персонала, работающего на объекте.
Исследования в центральном зале Метод континуальных шнуров
Для измерения пространственных гамма-полей в ИАЭ им. И.В. Курчатова были разработаны и созданы специальные континуальные дозиметрические шнуры (КДШ), состоящие из распределенных регистрирующих элементов и (или) дискретных детекторов. КДШ были опущены в центральный зал объекта «Укрытие» через технологические люки. Это позволило измерить гамма-поля, локализовать несколько высокоинтенсивных гамма- источников и оценить их изотопный состав. С помощью КДШ были проведены и измерения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения на поверхности развала в центральном зале.
Исследовательская система диагностики «Финиш»
В ходе работ по исследованию внутренних помещений объекта «Укрытие» сотрудниками Комплексной экспедиции создавалась оперативная система диагностики «Финиш». После обнаружения скопления ТСМ рядом с ними устанавливались «сторожевые» детекторы. Они измеряли мощность дозы гамма-излучения, величину потока нейтронов, температуру, тепловые потоки. Показания этих детекторов выводились на центральный пульт и анализировались. Убедившись в исправности и информативности канала, его переводили в режим стационарного измерения, и он официально входил в систему диагностики. Каналы этой системы позволили взять под контроль большинство скоплений топлива в объекте «Укрытие».
В течение многих лет основная информация о скоплениях ТСМ поступала от системы «Финиш». Сначала эта система имела статус исследовательской. Затем, после метрологической аттестации части измерительных каналов и технических средств, они стали использоваться в штатном режиме.
Система «Финиш» постоянно расширялась и модернизировалась ОЯРБ МНТЦ под руководством Курчатовского института.
Техническое обоснование ядерной безопасности объекта «Укрытие»
В 1990 г. по поручению Госатомнадзора СССР ИАЭ им. И.В. Курчатова выпустил отчет «Техническое обоснование ядерной безопасности объекта «Укрытие» (ТОЯБ). Он стал первым и общепризнанным документом, описывающим текущее состояние «Укрытия» и оценивающим потенциальную опасность находящегося в нем ядерного топлива. В ТОЯБ приведены существовавшие на этот момент оценки количества топлива в помещениях «Укрытия». Центральная часть работы — анализ ядерной безопасности объекта «Укрытие».
На основании исследования динамики поведения ТСМ в отчете указывались тенденции, которые в будущем могли привести к понижению подкритичности топливных скоплений и уточнению выводов о ядерной безопасности объекта.
Определялись также потенциально опасные процессы и места, требующие постоянного контроля.
Роботы в «Укрытии»
К концу 1989 г., когда значительная часть информации о состоянии конструкций внутри «Укрытия», местоположении и физико- химических свойствах ТСМ была получена с помощью скважин и других методов, для исследования оставшихся недоступными помещений было решено приступить к разработке специальных дистанционно-управляемых систем (ДУС).
В 1990 г. в составе Комплексной экспедиции была организована специальная лаборатория. В ней началось создание семейства ДУС, которые могли бы эффективно использоваться для разведки, дезактивации и пылеподавления в условиях объекта «Укрытие».
Благодаря использованию ДУС удалось провести на «Укрытии» целый ряд работ с минимальными дозовыми затратами для персонала.
Приказ РНЦ «Курчатовский институт» № 135 от 16.04.1992 г. о ликвидации Комплексной экспедиции при ИАЭ им. И.В. Курчатова и передаче материально-технических ценностей, научной информации и персонала в МНТЦ АН Украины
Взято из книги: Вклад курчатовцев в ликвидацию последствий аварии на Чернобыльской АЭС. — 2012
