С самых первых минут аварии стояла насущная задача — узнать, что творится внутри разрушенного блока в реакторе, какие процессы там происходят и насколько они опасны. Но сделать было труднее, чем сказать. Кроме зашкаливающей радиации путь преграждали завалы, а сперва ещё и высокая температура. Всё это делало физически невозможным доступ людей к реактору. И пришлось выкручиваться всеми возможными способами.

Первые попытки, понятное дело, совершали сами работники станции. Их приборы были рассчитаны всего на 2, 3,6 и 5 Р/ч и стрелка часто ложилась право до отказа (проход к помещению с мощными дозиметрами был преграждён при аварии). Вскоре прибыл начальник штаба гражданской обороны АЭС Воробьёв с дозиметром ДП-5 на 200 Р/ч и с его помощью начали проводить первую более-менее вменяемую разведку местности… Но начштаба схватился за голову уже рядом со столовой (№42 на схеме ниже), где уже ДП-5 зашкалил! Более серьёзные приборы привезли офицеры РХБЗ к вечеру (подъехали 6 штук машин УАЗ-469РХ), составив первую карту заражения. Фон превысил 1000 р/ч у стен блока. В реакторный зал попробовал проникнуть заместитель главного инженера Ситников. Из-за завалов он смог только посмотреть на разрушения. Увы, за это мероприятие он получил смертельную дозу излучения (умер 5 мая), но ему тогда не поверили.

Если напрямую измерить не получилось, значит надо применять теорию и расчёты. РХБЗшники на своей технике попытались изучить, что и как конкретно фонило и сделать на основе этого вывод, что за реакции сейчас протекают в 4-ом блоке. Приборы КРАН показывали приличную долю нейтронов. Академик Легасов самолично проехался на прибывших 27 апреля БРДМ-2РХ и предположил, что СЦР (самоподдерживающаяся цепная реакция) продолжалась! Физики-ядерщики решили провести эксперименты, дабы подтвердить или опровергнуть эти замеры. Как оказалось, нейтронный канал прибора, рассчитанный на последствия ядерного взрыва, фиксирует не, собсна, нейтроны, а чудовищное гамма-излучение. Значит, СЦР не идёт. Это же подтвердили расчёты, сделанных по соотношению радионуклидов йода из воздуха. Одновременно подсчитали выделяемое остатками ядерного топлива тепло. По некоторым прикидкам, температуры могли превышать 2000 град.

Расчёты — дело хорошее, но нам нужны пруфы, нужно знать, сколько осталось топлива и в каком оно состоянии. Потому на место аварии начали тащить всевозможные приборы и создавать новые. 8-10 мая вертолётами в жерло реактора опускали КТХАСИ — грубо говоря термометры в виде длинной проволоки длиной 220 м. Они показали максимум 280 град. Немного успокоились, но что творилось в помещениях 4-го блока и в реакторе ещё было непонятно. Более серьёзным действом стала операция «Игла». 19 июня 18-метровую трубу, набитую датчиками «Сплав», опустили прямо в шахту реактора с помощью вертолёта. Труба на длиннющем тросе длиной 210 м неистово раскачивалась и, не смотря на всё мастерство лётчика, ударилась о конструкции и потеряла видеокамеры. Остальные приборы уцелели и принесли утешительную информацию: излучение мощное, до 20000 Р/ч, но постепенно убывает. Температура в реакторе по мере опускания трубы повышалась от 57 до 370 град. В 1989 г. выяснился небольшой нюанс — «Игла» не попала в реактор, а упала в соседнее помещение.

И всё-таки летом 86-го удалось замерить излучение в активной зоне реактора. Датчики «Сплав» прикрепили к гибкой трубе и просунули по опустевшим трубопроводам в самое сердце катастрофы. Там приборы зафиксировали просто фантастические числа — 200000 Р/ч! Стоит учесть, что это — предельная мощность излучения, что может замерить «Сплав». Но датчик, во-первых, сам по себе имеет точность ±20%, во-вторых, могли быть отклонения из-за чудовищного фона. Тем не менее, антирекорд был поставлен. Через всё те же трубопроводы натолкали всевозможные детекторы, что помогли установить круглосуточный мониторинг ситуации.

Вокруг АЭС, в её нутре и на крыше организовались постоянные вылазки дозиметристов. Они должны были прокладывать дорогу ликвидаторам, находить самые опасные и безопасные места. Поскольку на крыше было много мелких и очень «горячих» осколков, чтобы всё разведать сотни дозиметристов отдали бы своё здоровье и жизни. И на крышу, где возможно, выехали роботы, часть имели приборы для разведки радиационных полей в качестве дополнительной нагрузки, часть была специализированными разведчиками. Ещё применяли дозиметрические «простыни» — пара дозиметристов хватали рулон плёнки, на которую вешались дозиметры, и быстро расстилали его по разведываемому участку. Через некоторое время плёнку снимали и по уровню радиации на приборах узнавали положение дел на крыше.

Но все эти детекторы и дозиметристы не давали ответа на главный вопрос: что происходит в развале реактора? Для этого были собраны детекторы системы «Буй» — здоровые металлические конусы, где аппаратура подвешивалась в 50-100 см от стенки и могла работать месяцами. Там были установлены измерители плотности теплового потока, термометры, гамма-детекторы и анемометры для определения скорости и направления воздушных потоков. Сперва вертолётами, потом кранами Demag буи разместили внутри разрушенного реактора. Всего 15 изделий было установлено в июне-июле. 14 из них вышли из строя в сентябре, когда при строительстве Саркофага перебили кабели, связывающие буи с пультом управления. №11 проработал до ноября. По его данным, уровень излучения спадал в 2 раза каждые 2 месяца.

С воздуха ситуацию постоянно контролировали вертолётчики, забирая пробы воздуха и замеряя излучение. Под это была разработана целая программа «Галс» — вертолеты с приборами ИМД31 на скорости 50 км/ч облетали район аварии. Так удалось выявить аномалии в направлении выбросов гадости из реактора и скорректировать работы по дезактивации территории станции.

Круглосуточный контроль воздуха над реактором помогала обеспечивать система «Гирлянда» — развешенная по трубе АЭС цепочка приборов.

Дозиметристы с мая применяли для разведки самых «горячих» мест помещений станции небольшого робота, сделанного ими самими на базе детской игрушки. 17 июня на ЧАЭС прибыл из Ленинграда РР-1, который начал обследовать внутренние помещения пострадавшего блока. Он смог проникнуть в бассейн-барботер под реактором, где замерил излучение более чем в 15000 Р/ч, а местами приборы зафиксировали 18000 Р/ч. С помощью гамма-визоров (приборов, что передают изображение на волне гамма-излучения) и ультрафиолетовых фотоаппаратов (фиксировали излучение воздуха от взаимодействия с альфа- и бета-частицами) велись дистанционные замеры излучения. Ещё одним прибором, «Киржач-3», замеряли гамма-излучение в помещениях под реактором. С его помощью через перекрытие обнаружили потёк радиоактивной лавы из ядерного топлива, названный позже «слоновьей ногой». «Киржач», рассчитанный на 3000 Р/ч, вышел из строя. Как выяснилось позднее, «слоновья нога» выдавала 8000 Р/ч. Позже, в августе, на протянутом над реактором канате начали запускать робота-тросохода: он мог замерять излучение и брать пробы выбрасываемой в воздух гадости.

Свечение на фоне зелёного неба — это гамма-излучение в гамма-визоре. Воздух рассеивает фотоны и часть радиации отражается на территорию рядом с реактором. Источник: А.А. Боровой, Е.П. Велихов. Опыт Чернобыля (работы на объекте «Укрытие»). В 4-х томах. 2012-2015

С конца сентября, когда с монтажом конструкций «Укрытия» заборы воздуха над реактором стало затруднено или невозможным брать авиацией и средствами типа тросохода, были установлены специальные трубы с конусами, через которые можно брать пробы из соседних помещений.

На основе этих и ещё ряда новых датчиков была создана система диагностики: изначально, с 1987 г., это была ИДК «Шатёр», вскоре заменённая на ИИС «Финиш», работающую с постоянной модернизацией до сих пор. В 1998 г. из неё выделили «Финиш-Р», ещё позже появились другие подсистемы.

Постепенно люди и их приборы стали проникать всё ближе к реактору. Начали дезактивировать помещения, сперва для изоляции 4-го блока от 3-го и машинного зала, потом — для прямого доступа к месту аварии. Нужно это было для детальной разведки блока и определения нахождения разбросанного взрывом топлива, локализовать его и взять пробы этого вещества. Что важно —требовалось оградить от радиации и обезопасить три оставшихся рабочих реактора, чтобы снова пустить их в дело. В дальнейшем нужно было мониторить состояние конструкций «Укрытия» и станции изнутри и укреплять, если возникнет на то необходимость. Весной 1988 г. в очищенные помещениях установили станки для бурильных работ и начали делать горизонтальные и наклонные скважины диаметром от 60 до 150 мм. Первые сделали в феврале-марте из помещения 207/5 (см. схему ниже) к подаппаратной 305/2.

Наконец 3 мая одна из скважин дошла до шахты реактора. Первое желание было потыкать пальцем, что там. Потыкали, только длинным щупом. И… щуп вместо, как думали, разрушенной кладки уткнулся в противоположную стенку шахты. Срочно пробурили новые скважины и просунули осветители и перископ с камерой: шахта реактора была пуста. Буквально реализация вживую анекдота про потерю титанового шара в пустой комнате. Учитывая, что по расчётам остаться там должно около 90% топлива, нужно было срочно искать потерянные 180 т топлива. Бурение продолжилось, активизировалась разведка помещений. Через скважины начали помещать детекторы «Сплав», подключённые к системе «Финиш». 200000 Р/ч уже не было, но в околореакторном пространстве встречались зоны с фоном 3000 Р/ч и выше. Качество первых снимков через перископ было неважным и для последующих фотографий разработали специальный зонд. Всего до 1992 г. было пробурено 150 скважин.

Параллельно со сверлением стен начали проникать датчиками через крышу «Укрытия». Это т.н. континуальные дозиметрические шнуры КДШ из несущей полимерной струны и стеклянной измерительной основы в ПВХ трубе, что опускались через люки на крыше. С их помощью локализовали особо фонящие источники и построили объёмные модели радиационного поля внутри строения. В сравнении с летом 1986 уровень излучения упал в разы.

Для разведки развала реактора и конкретно схемы Е (биологическая защита реактора) сделали небольшого робота, оснащённого камерой и коллимированного гамма-детектором. Последний приборчик представлял датчик диаметром 5 мм, заключённый в свинцовый шар с отверстием. Излучение блокировалось защитой и проникало только через узкий канал. Так дистанционно удалось определять и локализовать источники радиации. Где руками, где на самоходной тележке это всё доставили в центральный зал реактора. Одновременно, чтобы два раза не вставать, сделали красивую панорамную съёмку. По расчётам на основе полученных данных излучения прикинули, что в районе схемы Е лежит 10-36 т топлива.

Куда же делось всё остальное? Уран и почти 1500 т других материалов нагрелось до 1500-2600 град, образовав ЛТСМ — лавообразные топливосодержащие материалы, расплавилось, прожгло конструкции и утекло в подреакторные помещения. Много материала оказалось замуровано в закрытых помещениях, часть залило бетоном при строительстве «Укрытия». Следят до сих пор за ними дистанционно, через просверленные в 1988-1992 гг. скважины. Всего расплавилось ок. 116 т топлива. Ещё примерно 30 т разрушилось до пыли, немного растворилось с солями в воде и ок. 750 кг мелкими кусками и пылью рассеялось по площадке вокруг сооружения.

Открытие «сбежавших» ЛТСМ было делом опасным. Просто открытые застывшие потоки фонили как не в себя, так ещё и при случайном попадании бура в эту гадость можно устроить было маленькую аварию. Считалось, что расплавы из реактора особо ничего не проплавили и утечки были локальными. В мае 1986-го бур попал в помещение, где топливо всё ещё сохраняло температуру в несколько сотен градусов. Охлаждающая головку бура вода мгновенно превратилась в пар, который разрушил фонящую кучу, напитался радиацией, выломал буровое оборудование и выплюнул всё в помещение. К счастью, рабочие успели быстро выбежать наружу и загерметизировать дверь. После пришлось вести работы медленно, постоянно замеряя температуру пробиваемого материала.

Со снижением радиации и температуры в «Укрытии» всё активнее работали люди. Сделанная быстрее-быстрее защита быстро выходила из строя. Так, одна из основных несущих балок «Мамонт» держалась на соплях: залили мало бетона, а для объёма в своё время кидали маты поролона, что явно не придавало прочности. Усиливали старое (ну как старое, больше года только служило) перекрытие над реактором, над машинным залом соорудили новое покрытие, доделывали разделительную стену с 3-им блоком. Размещались новые датчики, постоянно проводилась дезактивация помещений. Установили под крышей систему пылеподавления из 14 разбрызгивателей специальных составов (в 2004-2005 гг. их число увеличили до 49 штук). Это позволило в 1990 г. пустить для фотосессии внутрь Саркофага журналистов. Конечно же, покорить радиацию и полностью отвоевать у неё энергоблок не удалось.

В 90-х начались проблемы с водой, а именно с бесконтрольно текущей через дыры в Саркофаге (их площадь на 1989 г. была около 1000 кв.м) и набегавшей от бесконечной борьбы с пылью. Бассейны-барботеры снова стали наполняться, а что-то утекло даже в 3-й блок. Пришлось следить за всеми лужами, ведь в воде собирались радиоактивные частицы и она сама становилась жидкими радиоактивными отходами. Влага активно способствовала разрушению ЛТСМ. Всего насчитали до середины 00-х, что внутрь попало 600-800 т воды. Местами глубина луж была до 30 см. Поборолись с проблемой лишь к 2008 г., проведя гидроизоляцию и заменив часть покрытия. Но тут началась новая проблема — внутри «Укрытия» стала повышаться влажность, ведь естественная вентиляция перестала работать.

К 90-е много работ выполняли роботы местного производства (обзывались ДУСА — дистанционно управляемые самоходные аппараты). Они измеряли радиацию, брали пробы веществ. Для некоторых были проложены рельсы, чтобы беспрепятственно железяки ползали над развалом реактора. Был создан даже уникальный магнитоход, ползающий по вертикальным стенам. Но… Из-за развала СССР денег у Украины на развитие робототехники для ЧАЭС не хватило. После 1994-го года все созданные ДУСА были переданы эксплуатантам ЧАЭС и постепенно вышли из строя. В 1998 США поставили робота Pioner, но иностранную цацку побоялись отправлять в реактор. «Пионер» служил в итоге для стендовых показов и как учебное пособие.

Местные роботы, разрабатываемые на территории известного завода «Юпитер», делались на опыте техники ликвидаторов, служившей в 1986-1987 гг. Они делались с учётом модульной замены узлов, максимальной автономности выполнения работ, легкости дезактивации и работы в парах, чтобы одна машина контролировала действия другой (см. схему ниже).

Собственно, снижение опасности «Укрытия» для окружающей среды до строительство НБК (нового безопасного конфайнмента) стало главной задачей сотрудников ЧАЭС и учёных на остальное время, особенно после остановки атомной станции в XXI веке. Все эти старания позволили обезопасить мир от десятков тонн радиоактивных веществ. Излучение внутри 4-го блока на сегодня уже сильно снизилось и после минутной разведки уже никто не набирает предельную дозу.

Список источников:

1) Е.А. Козлова. Схватка с неизвестностью. 2021.

2) И.А. Беляев. Бетон марки "Средмаш". 1996.

3) А.А. Боровой, Е.П. Велихов. Опыт Чернобыля (работы на объекте «Укрытие»). В 4-х томах. 2012-2015.

4) Опыт ликвидации радиационных аварий (Челябинск - Чернобыль). Сборник. 2012.

5) А.П. Коваленко, А.А. Карасюк. Чернобыль сегодня и завтра. 1988.

6) Чернобыль: катастрофа. Подвиг. Уроки и выводы. 1996.

7) Чернобыль десять лет спустя. Неизбежность или случайность? Под ред. А.Н. Семёнова. 1995.

8) Чернобыльская катастрофа: двадцать лет спустя. Под ред. А.А. Дьяченко. 2006.

9) А.А. Дьяченко. Чернобыль. Долг и мужество. 2001.

10) Труды Радиевого института им. В.Г. Хлопина. Том XIV. 2009.

11) Р.В. Арутюнян. Ядерное топливо в объекте Укрытие Чернобыльской АЭС. 2010.

12) Г.А. Копчинский, Н.А. Штейнберг. Чернобыль: Как это было. Предупреждение. 2011.