Авария на АЭС «Три-Майл-Айленд» (1979)

Мирный атом в Америке

После того как в 1954 году в Обнинске заработала первая в мире атомная электростанция, а в 1956 году в Великобритании - станция Колдер-Холл, атомная энергетика быстро развивалась и в США. Президент Дуайт Эйзенхауэр в 1953 году провозгласил программу «Атом для мира», и американские энергетические компании строили один реактор за другим. Сторонники обещали электричество настолько дешевое, что его не будет смысла учитывать.

Нефтяной кризис 1973-1974 годов придал атомной энергии новое значение: она позволяла уменьшить зависимость от арабской нефти. К концу 1970-х годов в США работали около семидесяти коммерческих реакторов, и еще около сотни строились или были заказаны.

Но росло и противостояние. Экологическое движение, возникшее в 1960-е годы, видело в атомных станциях угрозу из-за радиоактивных отходов и возможных аварий. Многим памятны были и секретные аварии прошлых лет, о которых постепенно становилось известно. Строительство станций все чаще сопровождалось протестами и судебными тяжбами, а их стоимость росла.

Станция на острове

Станция «Три-Майл-Айленд» стоит на узком острове длиной около трех миль посреди широкой реки Саскуэханна в Пенсильвании. Она принадлежала энергетической компании Metropolitan Edison, входившей в холдинг General Public Utilities. Первый энергоблок работал с 1974 года. Второй, мощностью около 900 мегаватт, с реактором с водой под давлением, построенным компанией Babcock & Wilcox, был введен в коммерческую эксплуатацию 30 декабря 1978 года.

В реакторе такого типа вода в первом контуре, проходя через активную зону, нагревается до высокой температуры, но не кипит, потому что находится под большим давлением. Она отдает тепло воде второго контура, которая превращается в пар и крутит турбину. Главное правило безопасности - активная зона всегда должна быть покрыта водой: даже после остановки реактора распад продуктов деления продолжает выделять огромное количество тепла.

«Китайский синдром»

16 марта 1979 года, за двенадцать дней до аварии, в американский прокат вышел фильм «Китайский синдром» с Джейн Фондой, Джеком Леммоном и Майклом Дугласом. В нем рассказывалось о тележурналистке, ставшей свидетельницей едва не случившейся аварии на атомной станции, и о попытках энергетической компании скрыть недостатки безопасности. Название фильма отсылало к шутке инженеров: расплавленное топливо будто бы может прожечь Землю насквозь «до самого Китая». Один из персонажей замечает, что при серьезной аварии зона, ставшая непригодной для жизни, могла бы быть размером со штат Пенсильвания. Сторонники атомной энергетики называли фильм безответственным вымыслом. Через две недели вымысел едва не стал реальностью.

4 часа утра

В 4 часа утра 28 марта 1979 года на втором блоке остановились главные питательные насосы второго контура. Причиной, по всей видимости, стала неполадка в системе очистки воды, где сменный персонал пытался устранить засорение. Турбина автоматически отключилась, а через несколько секунд аварийная защита остановила реактор. Пока все шло по плану.

Но без отвода тепла давление в первом контуре резко выросло, и автоматически открылся предохранительный клапан на компенсаторе давления. Когда давление снизилось, клапан должен был закрыться. Он не закрылся. При этом лампочка на пульте управления погасла, показывая лишь то, что на клапан подан сигнал закрыться, а не его реальное положение. Операторы были уверены, что клапан закрыт. Через него из первого контура больше двух часов уходили вода и пар.

Одновременно выяснилось, что задвижки на трубопроводах аварийной подачи воды во второй контур были закрыты - видимо, после планового обслуживания. Их обнаружили и открыли примерно через восемь минут.

Неверный показатель

Включилась система аварийного охлаждения активной зоны, подававшая воду в реактор. И тут операторы совершили главную ошибку. Прибор показывал, что уровень воды в компенсаторе давления растет. Операторов учили, что главная опасность - переполнить компенсатор водой, поэтому они уменьшили подачу аварийной воды. На самом деле вода уходила через открытый клапан, а в реакторе образовывались пузыри пара, выталкивавшие воду в компенсатор и создававшие ложное впечатление ее избытка.

В зале управления одновременно звучали и мигали сотни сигналов тревоги. Принтер, выводивший сообщения о неисправностях, отставал на несколько часов. Пульт был спроектирован так, что важнейшие приборы находились на обратной стороне панелей. Операторы, пытаясь понять, что происходит, сделали ряд неверных шагов: в частности, они отключили главные циркуляционные насосы первого контура, опасаясь повреждения от вибрации.

Около 6:20 утра один из инженеров новой смены догадался, что клапан мог остаться открытым, и закрыл запорную задвижку на линии. Но к этому времени верхняя часть активной зоны осталась без воды. Топливные сборки перегрелись, их оболочки из циркониевого сплава вступили в реакцию с паром, выделяя водород, а часть топлива расплавилась. Как выяснилось лишь через несколько лет, когда камеры смогли заглянуть внутрь реактора, расплавилось около половины активной зоны, и около двадцати тонн расплавленного топлива стекло на дно корпуса реактора. Корпус, однако, выдержал.

Люди за пультом

В ту ночь вторым блоком управляла смена во главе со старшим оператором Уильямом Зеве. Большинство операторов, как и многие работники американских атомных станций того времени, прошли подготовку на атомном флоте ВМС США. Их учили действовать по инструкциям, рассчитанным на отдельные неисправности, но не на сочетание нескольких отказов одновременно. Тренажеров, точно воспроизводивших поведение реактора в подобной ситуации, почти не существовало.

Около шести часов утра на смену пришли новые специалисты. Один из них, инженер Брайан Мелер, взглянув на показания температуры за клапаном, заподозрил, что клапан открыт, и предложил перекрыть запорную задвижку. Это остановило потерю воды, но спасти активную зону от повреждения было уже поздно. Позднее операторов нередко делали главными виновниками аварии, хотя расследования показали, что они действовали в условиях, в которых почти любой мог ошибиться.

Соседи станции

Окрестности станции населяли жители небольших городков и фермеры, в том числе общины меннонитов и амишей, живших традиционным укладом. Для многих из них атомная станция была источником работы и налогов, и до аварии мало кто задумывался об опасности. В дни кризиса жители не знали, кому верить: компания успокаивала, журналисты сообщали о возможном взрыве, а власти давали противоречивые советы. Многие семьи уехали к родственникам, и на дорогах образовались пробки. Опросы, проведенные позднее, показали, что недоверие к властям и компании у местных жителей сохранялось годами.

Пять дней неразберихи

Утром 28 марта компания объявила на станции чрезвычайную ситуацию. В последующие дни официальные лица то успокаивали население, то противоречили друг другу. Представители компании уверяли, что авария под контролем и выброса радиоактивности нет, а затем выяснялось, что он был. Журналисты со всего мира съехались в Гаррисберг.

30 марта произошел незапланированный выброс радиоактивных газов, и в Комиссии по ядерному регулированию возникли опасения, что ситуация выходит из-под контроля. Губернатор Пенсильвании Дик Торнбург рекомендовал беременным женщинам и детям дошкольного возраста, живущим в радиусе восьми километров от станции, покинуть этот район, а остальным оставаться дома с закрытыми окнами. Школы закрылись. Но паника распространилась шире: по оценкам, около 140 тысяч человек на несколько дней уехали из окрестностей.

Водородный пузырь

Самой страшной стала угроза водородного пузыря. В верхней части корпуса реактора скопился водород, образовавшийся при разрушении топлива. Некоторые специалисты Комиссии по ядерному регулированию опасались, что в пузыре может накопиться кислород и он взорвется, разрушив корпус реактора. Слухи о возможном взрыве попали в прессу и вызвали новую волну страха.

Позднее выяснилось, что опасность была преувеличена: в условиях внутри реактора кислороду неоткуда было взяться в нужном количестве. За несколько дней пузырь постепенно удалось уменьшить. Президент Картер направил на станцию своего представителя - опытного инженера Комиссии по ядерному регулированию Гарольда Дентона, который стал главным источником достоверной информации для губернатора и прессы.

1 апреля 1979 года на станцию приехал сам Джимми Картер вместе с женой Розалин. Картер, служивший в молодости офицером на атомных подводных лодках и участвовавший в 1952 году в ликвидации последствий аварии на канадском исследовательском реакторе в Чок-Ривере, в желтых защитных бахилах прошел по станции, чтобы показать, что опасности для населения нет. К концу апреля реактор был переведен в состояние холодного останова.

Выброс и здоровье

Выброс радиоактивности за пределы станции состоял в основном из радиоактивных инертных газов и небольшого количества йода. По оценкам федеральных ведомств, средняя дополнительная доза облучения для двух миллионов жителей окрестностей была очень малой - намного меньше, чем человек получает за год от естественного фона. Максимальная доза у отдельных людей, по оценкам, не превышала уровня, сопоставимого с годовым естественным облучением.

Большинство эпидемиологических исследований не нашли статистически значимого роста онкологических заболеваний в окрестностях станции, связанного с аварией. Некоторые местные жители и отдельные исследователи с этим не согласны и указывают на случаи заболеваний и гибели домашних животных, которые они связывают с аварией. Психологический стресс, пережитый населением, был признан реальным последствием аварии.

По международной шкале ядерных событий, созданной позднее, авария была отнесена к пятому уровню из семи - «авария с широкими последствиями».

Комиссия Кемени

Президент Картер создал специальную комиссию для расследования. Ее возглавил Джон Кемени, ректор Дартмутского колледжа, математик и один из создателей языка программирования Бейсик. В октябре 1979 года комиссия опубликовала доклад.

Главный вывод был неожиданным: дело не столько в технике, сколько в людях и системе. Комиссия указала на недостаточную подготовку операторов, плохо спроектированный зал управления, неясные инструкции, неспособность компании и регулятора извлечь уроки из похожих случаев на других станциях. Еще в 1977 году на станции с похожим реактором в Огайо заклинил такой же клапан, но предупреждения об этом не дошли до операторов «Три-Майл-Айленд». Комиссия критиковала и Комиссию по ядерному регулированию за «самоуспокоенность».

После аварии были ужесточены требования к подготовке персонала, к планам эвакуации населения, введены тренажеры, переработаны залы управления. Энергетические компании создали Институт по эксплуатации атомных электростанций для обмена опытом и проверки друг друга.

Удар по атомной энергетике

6 мая 1979 года в Вашингтоне прошла массовая демонстрация против атомной энергетики, собравшая, по разным оценкам, от шестидесяти пяти до ста с лишним тысяч человек. В сентябре 1979 года в нью-йоркском «Мэдисон-сквер-гарден» прошли концерты «Без ядерного оружия», в которых участвовали известные рок-музыканты.

Авария почти остановила развитие атомной энергетики в США. Новые заказы на реакторы и до этого сокращались из-за роста стоимости строительства и высоких процентных ставок, но после 1979 года десятки уже заказанных станций были отменены, а строительство других растянулось на годы. Первая станция, заказанная после 1979 года, была введена в эксплуатацию лишь в XXI веке. В Европе авария тоже усилила антиядерные движения: в 1980 году Швеция на референдуме решила постепенно отказаться от атомной энергетики.

Советская реакция

Советская пресса подробно писала об аварии, представляя ее как пример безответственности капиталистических корпораций, гонящихся за прибылью. Советские специалисты заверяли, что подобное в СССР невозможно благодаря совершенству советских реакторов и плановой системе. Через семь лет, 26 апреля 1986 года, произошла Чернобыльская катастрофа, несравнимо более тяжелая по последствиям. Уроки «Три-Майл-Айленд» о значении человеческого фактора и культуры безопасности, как позднее признавали многие специалисты, в Советском Союзе в полной мере извлечены не были.

Долгая очистка

Очистка второго энергоблока продолжалась почти пятнадцать лет и стоила около миллиарда долларов. Только в 1984 году удалось снять крышку реактора и заглянуть внутрь с помощью камер, а расплавленное топливо извлекали в 1985-1990 годах с помощью дистанционно управляемых инструментов и роботов. Блок так и не был восстановлен.

Первый энергоблок, не пострадавший при аварии, после долгого перерыва возобновил работу в 1985 году и проработал до 2019 года, когда был остановлен как экономически неэффективный. В 2024 году было объявлено о плане его перезапуска для снабжения электроэнергией центров обработки данных компании Microsoft.

Итоги

• 28 марта 1979 года на втором энергоблоке АЭС «Три-Майл-Айленд» в Пенсильвании из-за отказа оборудования, заклинившего клапана и ошибок операторов около половины активной зоны реактора расплавилось.
• Выброс радиоактивности был небольшим, и большинство исследований не выявили заметного роста заболеваний, но несколько дней неразберихи и страх взрыва водородного пузыря вызвали бегство около 140 тысяч человек.
• Авария совпала с выходом фильма «Китайский синдром», что усилило общественный резонанс.
• Комиссия Кемени возложила главную ответственность на человеческий фактор и систему подготовки и надзора; требования к безопасности были ужесточены.
• Авария на десятилетия затормозила развитие атомной энергетики в США и усилила антиядерное движение во всем мире.
• Через семь лет произошла Чернобыльская катастрофа, показавшая, что уроки Три-Майл-Айленд были учтены не везде.