Кількість нейтронів під саркофагом Чорнобиля зросла, але дані вказують, що цей стрибок стався через переміщення вологи всередині зруйнованого реактора, а не наближенням ланцюгової реакції, повідомляє джерело.
Моделювання показує, що для самопідтримуваної реакції в одному місці необхідно набагато більше урану, ніж міститься в уламках.
“Простіше кажучи, датчики зафіксували стрибок нейтронної активності у 2019 році, а потім її поступове зниження до нового стабільного рівня в глибині 4-го енергоблока”, – пояснили в матеріалі.
Дослідження пов’язує цю закономірність з тим, як вода надходила в уламки та виходила з них після того, як величезне укриття над об’єктом змінило вологість та дренаж будівлі.
Стрибок нейтронів у Чорнобилі
Робота проводилася в Інституті проблем безпеки атомних електростанцій Національної академії наук України. Команда вивчає, як матеріали, що містять паливо, поводяться всередині герметичної конструкції.
Мережа детекторів на території Чорнобиля, відома як Система моніторингу ядерної безпеки, стежить за кластерами паливних уламків на предмет повільних змін, які можуть вказувати на ризик. Конструкція та робота системи детально описані її творцями, включаючи те, як нейтронні та гамма-сигнали спадають і піднімаються в десятках точок на території руїн.
Один зонд перебуває в щільному потоці уламків всередині четвертої зони парового клапана біля основи зруйнованого ядра. Там зафіксували найбільше зростання показників. Ключовим є щільність нейтронного потоку – кількість нейтронів, що проходять через квадратний сантиметр за секунду. Невеликі зміни цього показника свідчать про те, як уламки сповільнюють і відбивають нейтрони в прихованих просторах.
Вода і нейтронний сплеск у Чорнобилі
Коли конструкція висохла після встановлення укриття, вода витекла з тріщин та порожнин, що змінило спосіб уповільнення та відбиття нейтронів.
“Інженери також побачили, як вода конденсувалася, а потім випаровувалася всередині свердловини, в якій розміщений датчик. Цей локальний шар води тимчасово приглушив сигнал, а потім піднявся, коли рівень води впав, що пояснює частину зростання без залучення нових розщеплень в уламках”, – підкреслили в джерелі.
Автори дослідження зазначають, що кластер залишався у безпечній зоні, а зміни спричинені рухом води через пористі уламки. Уламки складаються з лавоподібних матеріалів, що містять паливо, розплавлене паливо, змішане з бетоном, піском і уламками сталі. Ця суміш насичена порожнинами, які утримують і вивільняють воду в міру зміни клімату в будівлі.
Нова безпечна арка змінила вологість будівлі та захистила її від дощу. Оператор української АЕС повідомив, що споруда була передана у користування 10 липня 2019 року, а пілотна експлуатація розпочалася у квітні того ж року.
До передачі вода проникала в нижні приміщення та свердловини, створюючи складний мікроклімат. Після закриття приміщення поверхні почали висихати, а вода стікала або випаровувалася. Ця зміна збіглася з появою нейтронного сигналу. Кількість імпульсів зростала, коли вода випаровувалася, а потім стабілізувалася.
Зовнішні спостерігачі помітили зростання нейтронів кілька років тому, що викликало питання про можливий розпад. Детальне дослідження 2021 року показало ці побоювання. До 2025 року з новими даними ситуація виглядає спокійнішою. Аналіз свідчить, що зміну спричинила динаміка вологості, а не перехід до самопідтримуваної реакції.
Олексій Паламарчук