Фото © Novarka

Что будет, когда «Укрытие-2»​ достроят?

Старое «Укрытие» разберут, топливо из реактора утилизируют. Для этого под крышей новой арки установлены два мостовых крана. К каждому из них прикреплены грузовые тележки, которые в зависимости от задачи можно укомплектовать множеством роботизированных устройств: захватами, дрелями, дробилками и пилами. Персонал будет управлять кранами дистанционно, из технологического здания у одной из стен арки.

При необходимости человек все же сможет попасть внутрь саркофага. Для этого нужно сесть в специальную безопасную тележку с радиационной защитой.

Текст подготовила Алиса Иваницкая.

На Украине завершаются работы по возведению нового защитного сооружения над четвертым энергоблоком Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС, Иванковский район Киевской обл.).

Из-за больших размеров арки ее пришлось строить двумя частями. В середине ноября специалисты начали сдвижение арок навстречу друг другу. 29 ноября пройдет соединение частей арки нового объекта "Укрытие".

Арку устанавливали с помощью специальной системы, которая состоит из 224 гидравлических домкратов и позволяет передвигать конструкцию на расстояние 60 см за один цикл.

Защитное сооружение - "новый безопасный конфайнмент" - должно изолировать здание аварийного энергоблока ЧАЭС, пострадавшее в 1986 г. в результате крупнейшей катастрофы в истории атомной энергетики.

Новый саркофаг не станет окончательным решением проблемы – он всего лишь должен обеспечить защиту аварийного блока минимум еще на сто лет.

Как произошла Чернобыльская катастрофа?

• 26 апреля 1986 г. на четвертом энергоблоке ЧАЭС при плановых испытаниях произошел сильный взрыв и пожар.
• Была полностью разрушена активная зона реактора, здание энергоблока частично обрушилось, произошел значительный выброс радиоактивных материалов в окружающую среду.
• В момент ЧП погибли два человека, около 600 человек из числа персонала станции и пожарных получили высокие дозы облучения (28 из них скончались в течение года).
• Радиоактивному загрязнению подверглось более 200 тыс. кв. км территории СССР.

Как и почему появился первый саркофаг?

• В период с июля по ноябрь 1986 г. на территории станции был сооружен объект "Укрытие" - бетонный саркофаг высотой более 50 м и внешними размерами 200 м на 200 м, накрывший четвертый энергоблок ЧАЭС.
• Установка "Укрытия" позволила прекратить выбросы радиоактивных элементов в атмосферу.

Что находится внутри "Укрытия"?

• Внутри "Укрытия" находится не менее 95% облученного ядерного топлива из разрушенного реактора, в т. ч. около 180 т урана-235, а также порядка 70 тыс. т радиоактивного металла, бетона, стеклообразной массы, несколько десятков тонн радиоактивной пыли с общей активностью более 2 млн кюри.

В чем недостаток старого саркофага и зачем нужен новый?

• Основной недостаток саркофага - его негерметичность (общая площадь щелей достигает 1 тыс. кв. м).
• Срок гарантированной эксплуатации "Укрытия" был первоначально рассчитан до 2006 г.
• В 2004-2008 гг. было произведено укрепление конструкций "Укрытия", гарантировавшее стабильность объекта в течение еще 10 лет (при этом 12 февраля 2013 г. произошло обрушение навесных плит над машинным залом энергоблока, не повлекшее значительного повышения радиационного фона в зоне ЧАЭС).
• В 1997 г. на заседании стран "Большой семерки" был принят план осуществления мероприятий на объекте "Укрытие" для обеспечения его экологической безопасности.
• Стороны сошлись на необходимости строительства над старым саркофагом нового защитного сооружения. Объект получил название "Новый безопасный конфайнмент" (НБК; от англ. confinement - "удержание", "заключение").

Кто финансировал строительство нового саркофага и в какую сумму он обошелся?

• Для финансирования строительства НБК и других работ был образован Чернобыльский фонд "Укрытие", управляемый Европейским банком реконструкции и развития (ЕБРР).
• Фонд наполняется за счет периодических или единовременных взносов более чем 40 стран, а также Евросоюза и самого ЕБРР.
• К апрелю 2016 г. общая сумма взносов в фонд составляла 1 млрд 400 млн евро.
• Совокупная стоимость завершения проекта, составной частью которого является сооружение саркофага, превышает 2 млрд евро.
• В число стран - доноров фонда входит Россия. Ее первоначальный вклад составил 45 млн евро (перечислены в 2011-2012 гг.); 10 млн евро (по 5 млн евро ежегодно) правительство РФ постановило внести в 2016-2017 гг. в качестве дополнительного взноса.
• Контракт на проектирование и строительство НБК был подписан 10 августа 2007 г., работы должны полностью завершиться в ноябре 2017 г. Планируется, что после 2017 г. Украина сама будет финансировать обслуживание объекта.

Что представляет собой новый саркофаг?

• В состав НБК входят основное сооружение арочной формы (высота - 110 м, длина - 150 м, ширина пролета - 260 м, вес - более 31 тыс. т; крупнейшая в истории передвижная конструкция), технологический корпус с участками дезактивации, санпропускниками, мастерскими и др., а также вспомогательные сооружения.
• Конструкция НБК включает фундаменты и платформу монтажной зоны (всего - 81 тыс. кв. м железобетонного покрытия), 400 стальных и 400 бетонных свай, стальные конструкции общим весом 24 тыс. 860 т, внешнюю многослойную обшивку общей площадью 86 тыс. кв. м и др.
• Арочное сооружение решено было монтировать на площадке ЧАЭС на расстоянии от объекта "Укрытие", чтобы не подвергать рабочих воздействию радиации, и затем надвинуть на конструкции аварийного энергоблока. На стройплощадке в две смены работают более 1 тыс. человек.

Как шло строительство нового саркофага?

• В 2008-2011 гг. выполнялись подготовительные работы - очистка и планировка территории, обустройство котлованов и монтажной площадки для сборки арок основного сооружения. Были введены в эксплуатацию бетонные заводы и высоковольтная линия для них, строительная лаборатория, офисы, ремонтные мастерские, медпункты и др.
• В 2012 г. завершилось проектирование НБК.
• В 2013 г. при помощи сверхтяжелого крана была демонтирована общая для третьего и четвертого энергоблоков вентиляционная труба весом около 330 т, мешавшая установить арку в рабочее положение. На безопасном расстоянии смонтирована новая труба.
• В 2014 г. в стороне от четвертого энергоблока закончен монтаж восточной и западной частей арки. В декабре 2014 г. строители приступили к возведению торцевых стен НБК.
• В июле - октябре 2015 г. западная и восточная части арки были соединены.
• В октябре 2016 г. было завершено возведение торцевых стен НБК. Выполнялся монтаж металлоконструкций арки (по состоянию на 27 октября смонтировано 16 тыс. 126 т западной части и 14 тыс. 265 т восточной части). В период с 14 по 29 ноября 2016 г. планируется надвинуть арку на здание аварийного энергоблока.

Что произойдет после установки нового саркофага?

• После установки арки будут проводиться работы по герметизации, монтажу вспомогательных помещений и оборудования. Ожидается, что в ноябре 2017 г. НБК будет введен в эксплуатацию.
• Далее под защитой НБК планируется извлечение из объекта "Укрытие" радиоактивных материалов и "перевод их в контролируемое состояние", то есть обеспечение безопасного хранения.
• Под потолком арки смонтированы направляющие для дистанционно управляемых подвесных кранов. С их помощью планируется демонтировать "Укрытие" (методы извлечения радиоактивного топлива в настоящее время разрабатываются).
• Окончательно очистить остатки четвертого энергоблока и территорию станции от радиоактивного загрязнения планируется до 2065 г.

Материал подготовлен с использованием данных ТАСС-Досье

Укрытие-2 для четвёртого энергоблока Чернобыльской АЭС начали строить в далёком 2007 году. Несмотря на нехватку финансирования и задержки, сейчас инженерный мега-проект близок к завершению. 14 ноября 2016 года гигантскую арку Укрытия-2 начали ставить на место. Медленно, по 60 см за раз, 36 479 тонн металла надвигаются по рельсам на разрушенное здание. Внутри него продолжают светиться расплавы радиоактивной лавы (кориум) - вероятно, самое токсичное вещество, когда-либо созданное человеком.

Новое изоляционное сооружение будет сдерживать радиоактивное излучение ближайшие 100 лет.

Чернобыль вошёл в мировую историю как место самой страшной техногенной катастрофы и крупнейшей ядерной аварии в истории человечества.

Артур Корнеев, зам. директора объекта «Укрытие» на Чернобыльской АЭС, изучает ядерную лаву. Чернобыль, 1996. Фото: Министерство энергетики США

26 апреля 1986 года во время испытания нового режима «выбега» турбогенератора произошла авария в реакторе 4-го энергоблока Чернобыльской атомной электростанции. После взрывов реактор был разрушен. Вскоре остатки активной зоны реактора расплавились, а смесь из расплавленного металла, песка, бетона и фрагментов топлива растеклась по подреакторным помещениям, где находится до сих пор.

Авария привела к мгновенному поражению близлежащей местности, а также к заражению радиоактивными осадками окружающих стран, преимущественно - Беларуси. Часть осадков попала также на территорию Украины и России (в то время БССР, УССР и РСФСР). Из зоны поражения пришлось эвакуировать 200 000 человек.

Срочное укрытие места аварии требовало немедленного участия тысяч ликвидаторов, которые проявили героизм в условиях смертельного риска и нехватки времени. В течение рекордного срока 206 дней (!) над энергоблоком было построено первое изоляционное сооружение - Укрытие, известное также как Саркофаг. На строительство ушло 400 тыс. кубометров бетонной смеси и 7000 тонн металлоконструкций. В постройке Саркофага участвовали 90 000 человек .

За последние 30 лет благодаря помощи международного сообщества и Европейского банка реконструкции и развития место аварии сильно преобразилось, а строительство нового безопасного Укрытия-2 близко к завершению.

Конкурс и финансирование

Укрытие-2 - большой и сложный инженерный проект. В 1992 году был проведён международный конкурс на его реализацию, потому что стала очевидной необходимость замены сильно разрушенного Саркофага. На конкурс поступило 394 заявки. Первое место не присудили никому. Второе место занял французский проект, а третье место разделили предложение Германии и британский проект Управления по атомной энергии Великобритании и манчестерской компании Design Group Partnership (DGP). Последний был единственным проектом, где предлагалась арочная конструкция Укрытия.

Хотя первоначально арочная конструкция не рассматривалась как обязательное условие конкурса, но по его итогам конкурсная комиссия решила, что именно такое решение наилучшим образом обеспечивает безопасность рабочих во время строительства в условиях риска радиационного поражения. В итоге было принято решение пересмотреть проекты трёх финалистов с учётом нового условия.

17 сентября 2007 года о победе в конкурсе и получении контракта на строительство объявили французские компании Vinci Construction Grands Projets и Bouygues Travaux Publics. На условиях равного партнёрства для реализации подряда они сформировали консорциум Novarka.

Первоначальный контракт был заключен на сумму 432 млн евро с планом задействовать до 900 рабочих.

План Chernobyl Shelter Implementation Plan (SIP) содержал пошаговую инструкцию действий, конечным итогом которых должно было стать возведение Укрытия-2. Но перед этим на первом этапе требовалось подготовить площадку для строительства, то есть превратить место стройки в безопасное для работы.

Подготовительные работы потребовали значительных усилий. Для безопасности строителей решили сначала укрепить сильно разрушенное нынешнее строение Саркофага, защитить его от коррозии и выветривания, чтобы максимально снизить риски его обрушения непосредственно во время стройки, когда в зоне поражения будут сотни человек. Кроме того, план предусматривал действия по минимизации возможных последствий в том случае, если обрушение старого Саркофага и здания 4-го энергоблока ЧАЭС всё-таки произойдёт непосредственно во время строительства. Заранее были реализованы меры по предотвращению распространения радиоактивной пыли. В конце-концов, SIP предусматривал безопасное удаление нестабильных полуразрушенных конструкций, в том числе крыши Саркофага. Операции проводились с помощью дистанционно управляемых механизмов.

Дополнительные работы для обеспечения безопасности, а также дополнительные работы по демонтажу строений и захоронению отработанного топлива с других энергоблоков ЧАЭС, которые закрыли для безопасности, в несколько раз увеличили требуемую сумму финансирования работ. Для финансирования SIP был заблаговременно основан международный фонд Chernobyl Shelter Fund по инициативе стран Большой семёрки, Еврокомиссии и правительства Украины. Безопасное укрытие Саркофага стало проектом поистине мирового масштаба. Судите сами: за прошедшие годы взносы в этот фонд перечислили члены фонда Chernobyl Shelter Fund: Австрия, Бельгия, Канада, Китай, Чехия, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Греция, Ирландия, Италия, Япония, Казахстан, Кувейт, Люксембург, Нидерланды, Норвегия, Польша, Россия, Испания, Саудовская Аравия, Швеция, Швейцария, Великобритания, США, отдельно Евросоюз и, конечно же, Украина.

Взносы в фонд без членства в нём, то есть менее деятельное участие проявили Аргентина, Австралия, Азербайджан, Хорватия, Эстония, Венгрия, Исландия, Индия, Израиль, Южная Корея, Лихтенштейн, Литва, Португалия, Румыния, Словакия, Словения и Турция.

Сейчас за окончанием проекта может следить больше половины жителей мира: все они приняли опосредованное участие в строительстве этого грандиозного сооружения, стоимость которого вместе с подготовительными работами в итоге выросла до примерно 2,1 млрд евро.

Все работы на строительстве выполняли сотрудники компаний Bouygues и Vinci. Они прошли специальное предварительное обучение, и во время работы каждый подвергался постоянному мониторингу уровня радиационного облучения. Только после нескольких лет подготовительных работ приступили непосредственно к сооружению Укрытия-2.

Строительство

Укрытие-2 на этапе строительства. Март 2016 года

Проект Укрытия-2 включал в себя сооружение металлической арочной структуры высотой 109 м, длиной 162 м и с шириной пролёта 257 м. Его спроектировали из расчёта срока службы 100 лет с устойчивостью к сейсмическим колебаниям магнитудой 6 единиц, а также торнадо класса 3.

По условиям радиационных условий и радиационной защиты во время строительства Убежище-2 не имеет себе равных в мире.

Конструкция самой арочной структуры показана на схеме слева. Нужно обратить внимание на то, каким образом обеспечивается защита окружающей среды от радиоактивного излучения изнутри Убежища-2. Защитную роль выполняют две системы.

1. Кольцевое пространство (Annular Space) - промежуток между внутренней и внешней оболочками, где система вентиляции поддерживает постоянное высокое давление относительно нормального, эффективно предотвращая утечку радиоактивных материалов наружу. Расстояние между внутренней и внешними оболочками арки составляет 13,8 м, а между внутренней и внешними оболочками западной стены - 9,6 м.

Многослойная конструкция защищает от влаги и тепла, устойчива к ливням, снегопадам и сильному ветру на протяжении 100 лет. Гарантированная устойчивость к торнадо класса 1,5 без потери формы конструкции, а к торнадо класса 3 - с потерей формы конструкции, но без разрушения структуры (то есть арку может немного примять). Многослойная конструкция выдержит пожар внутри Убежища-2 и сохранит свои свойства при воздействии радиоактивного фона до 0,1 Гр/ч.

Внешняя оболочка арки

Внутренняя оболочка арки

2. Эластичная мембрана, которая соединяет конструкцию арки и существующие структуры Саркофага. С одной стороны, она помогает сохранять герметичность, а с другой стороны - минимизирует воздействие арки на существующие структуры Саркофага.

С архитектурной точки зрения основными элементами Убежища-2 являются четыре:

1. Фундаменты
2. Технологическое здание
3. Вспомогательные строения: электростанция, пожарная водяная помпа с цистернами по 1500 м 3 , дизельная энергостанция с топливными цистернами, северный и южный бассейны для сбора ливневых вод, сооружение для очистки ливневых вод

Сооружение полностью закрывает и изолирует Саркофаг и предназначено для превращения этой зоны в экологически безопасную территорию.

Захоронение отработанного топлива

Для дополнительных работ привлекли американскую компанию Holtec. В её задачу входило собирать отработанное ядерное топливо с закрытых энергоблоков ЧАЭС и захоранивать в специальных контейнерах. Для работ построили отдельное здание Промежуточного сухого хранилища отработанного топлива «ХОЯТ-2» (Interim Spent Fuel Storage Facility, ISF-2). Непосредственно работы по захоронению отходов начнутся по окончании строительства, когда с территории уберут людей. Тестирование всех систем запланировано на сентябрь-декабрь 2016 года, а начало работ - на 2017-й год.

Промежуточное сухое хранилище отработанного топлива «ХОЯТ-2».

Укрытие-2 - это изоляционное арочное сооружение над разрушенным в результате аварии 4-м энергоблоком ЧАЭС. Данный объект накроет собой устаревшее «Укрытие». Строительство началось в 2007 году. Первоначально предполагалось, что проект будет готов к 2012-2013 годам, но из-за нехватки финансирования сроки пуска объекта были отодвинуты до 2017 года.

Существующий на данный момент объект «Укрытие» недолговечен. Под воздействием радиации и внешних факторов он постепенно разрушается. Например, 12 февраля 2013 года несколько навесных плит обвалились над машинным залом энергоблока, площадь обрушения составила около 600 квадратных метров. Подобные «дыры» в саркофаге представляют радиационную опасность для местного населения, так как под его перекрытиями до сих пор находится около 200 тонн радиоактивных материалов.

Новое сооружение должно:

Обеспечить защиту окружающей среды от радиоактивных частиц;
Обеспечить возможность проведения частичного демонтажа аварийных и ненадежных конструкций объекта «Укрытие»;
Обеспечить изоляцию объекта «Укрытие» от поступления дождевых и талых вод.

Компании «VINCI Construction Grand Projects», дочернее предприятие корпорации Vinci и «Bouygues Travaux Publics», одна из компаний промышленной группы Bouygues, входящие в состав консорциума «NOVARKA», в сентябре 2007 года подписали с Чернобыльской атомной электростанцией контракт на реализацию проекта «Новый Саркофаг». Он предусматривает проектирование и строительство защитной оболочки в форме арки.

Для реализации проекта потребовалось решить ряд сложных технических задач. Например, необходимо было демонтировать вентиляционную трубу, которая обеспечивала подтягивание воздуха в здания 3-го и 4-го энергоблоков. Сложность работ была вызвана тем, что труба высотой 150 метров и массой около 350 тонн была повреждена при взрыве ЧАЭС и в любой момент могла обрушиться на крышу «Укрытия». Для осуществления демонтажа из Италии был доставлен специальный сверхтяжёлый немецкий кран DEMAG СС-8800-1, грузоподъёмность которого составляет 1600 тонн. Труба была распилена на 6 фрагментов, демонтирована по частям и захоронена в здании 3-го энергоблока. Стоимость работ составила $11,7 млн.