ь руками узников ГУЛАГа и вопрос о радиационной опасности решался просто: жизнь заключенных не принималась в расчет. Но в 1956 г. пускать урановые блоки в радиохимическую обработку до того, как летучий йод-131 исчезнет, было уже невозможно. Обычно блоки просто держат под водой в огромных ваннах, в которых вода медленно циркулирует. Если минимальный срок выдержки должен быть около 100 дней и еще 10–20 дней следует отвести на непосредственно радиохимическую переработку, то практически раствор был залит в контейнер не ранее чем за 50 дней до взрыва. В советских отчетах 1989 г. указывается, что в выброшенной массе были лишь «следы» стронция-89. В отличие от стронция-90, с полураспадом в 28,6 года, у стронция-89 период полураспада только 53 дня. Присутствие этого изотопа также говорит о «молодом» возрасте отходов.
Значит, если смесь была в контейнере только 50–80 дней, то ее «высыхания», даже при кипении, не могло произойти. Нужны годы для того, чтобы раствор действительно упарился до солеобразного состояния (так называемый солевой пирог). Описания Микерина, приведенные в газете Washington Post («нитратные и ацетатные соли собирались на поверхности»), – очевидно, ошибка журналиста. Из элементарной химии известно, что при сгущении раствора соли выпадают в осадок. У Губарева в очерке речь идет уже об осадке, который уплотнялся с повышением температуры. Но до сухого «пороха», о котором пишет Губарев, дело могло дойти за значительно более длительный срок, причем только при отсутствии каньона, наполненного охлаждающей водой.
Мне наиболее вероятной кажется следующая цепочка событий. Стальная емкость заполнялась в течение определенного, сравнительно короткого, срока, нам неизвестного. Но в ней были отходы, поступившие, скорее всего, за период от 50 до 100 дней работы радиохимического комбината (до взрыва). Каньон был заполнен водой. При периодической смене воды (частота нам неизвестна) обнаружилась утечка радионуклидов из емкости в каньон. Это исключало обычный цикл смены воды. Видимо, утечке предшествовало отключение внутренней системы охлаждения и именно разогрев жидкости вызвал утечку. После остановки активного охлаждении раствор в емкости стал нагреваться. Однако закипание, которое началось, очевидно, через 25–40 часов, происходило сначала в каньоне, а не в емкости. Концентрированные растворы имеют более высокую температуру кипения. Но закипание сильно загрязненной воды в каньоне привело к формированию аэрозоля с радиоактивностью. Радиоактивный фон во внутреннем помещении хранилища (с 60 емкостями, большей частью от старых захоронений) повысился – не заметить это было невозможно. Возникла аварийная ситуация, и не исключено, что о ней не стали докладывать И. Курчатову или в министерство, а решили принять местные меры. Средств перекачки жидких отходов в резервную емкость, очевидно, не было. (Такое решение – перекачка – было бы обычным в США или Великобритании.) Вот и решили просто перекрыть все выходы из тяжелой, весом 160 т, крышки каньона с емкостью. По-видимому, рассчитали, что давление пара при слабом кипении будет недостаточным для парового подъема крышки. Понадеялись и на то, что выделение тепла в растворе довольно быстро сокращается за счет распада короткоживущих изотопов (между 200 и 350 днями хранения общая активность радионуклидов снижается более чем в два раза). При этом опасность накопления радиолитических газов, видимо, проглядели – принимать решения мог человек (физик, а не химик), имеющий слабое представление о химических реакциях. Однако из-за недостаточной вентиляции в закупоренной емкости накопление водорода, метана и кислорода под 160-тонной крышкой могло достигнуть взрывоопасной концентрации в течение 3–4 недель. В этом случае той искры в контрольном устройстве, о которой говорил американцам Микерин, было вполне достаточно для взрыва. Но уже первичный взрыв мог дать и детонацию выброшенного из-под раствора более плотного осадка нитратов и аммония, и ацетатов, а также возгорание того, что могло гореть.
Во время семинара Ядерного общества СССР 15–16 марта 1990 г. один из докладчиков, Н. И. Буров, рассказавший о влиянии выпадения радионуклидов на животных ближайшего колхоза, прежде всего сказал, что сам был свидетелем взрыва, происшедшего в 12 км от деревни Бердяниш, в которой он жил и работал ветеринаром. По его словам, взрыв был мощный, все окна и двери в деревне пооткрывались взрывной волной и над атомным заводом стало подниматься черное облако. Однако облако могло подниматься только в том случае, если что-то горело. Упоминание в сопроводительном тексте видеофильма о том, что в новом хранилище все коммуникации были исполнены в «пожаробезопасном» варианте, является косвенным подтверждением того, что в результате взрыва возник и пожар.
В Ханфордской резервации в США опасность взрыва некоторых контейнеров с отходами возникла более чем через 20 лет после их загрузки. И она была связана не с нитратно-ацетатными, а с нитратно-ферроцианидными солями. Ферроцианид применялся на радиохимическом заводе с 1954 г. для отделения радиоактивного цезия в течение несколько лет. За этот период более 100 т цианида попало в контейнеры отходов, причем в некоторых контейнерах могло оказаться от 10 до 30 т ферроцианида. Ферроцианид в присутствии нитратов и нитритов может спонтанно давать быструю экзотермическую реакцию (то есть взрыв), если температура повысилась бы до 300 °C. Но реакция могла начаться и при температурах выше 200 °C. Было рассчитано, что в случае взрыва в большом контейнере он мог быть эквивалентным 36 т тринитротолуола. За контейнерами установили тщательное наблюдение, и в период с 1975 по 1989 г. температура снижалась с 93 °C (в США использовалась шкала Фаренгейта, и это соответствовало 200°F) до 50–60 °C. По поводу этой проблемы американскому департаменту энергетики тоже был представлен подробный отчет. И в случае кыштымской аварии ее техническую сторону необходимо было представить, и в столь же подробной форме, специалистам в области атомной энергии из других стран.
Количество радионуклидов в контейнере, взорвавшемся 29 сентября 1957 г. (20 млн кюри), можно, конечно, принимать только как сугубо приблизительное. Если принять, что в контейнер объемом 250 кубометров было загружено 200 кубометров жидких отходов, то это соответствует 100 кюри на литр. Свежее ядерное топливо, выгруженное из реактора, снижает радиоактивность за счет распада короткоживущих радионуклидов довольно быстро, и через 200 дней в смеси остается только 5 % исходного количества (процесс идет с замедлением, и за следующие 200 дней радиоактивность уменьшается только наполовину). Если допустить, что раствор уже находился в контейнере до взрыва от 50 до 80 дней, то при загрузке концентрация радионуклидов в растворе была не больше 400 кюри на литр. Но этой концентрации вполне достаточно, чтобы температура превысила уровень кипения воды. С точки зрения производства плутония, это количество, однако, не слишком велико, оно приблизительно равно одному реакторному циклу (5–6 месяцев) одного из пяти реакторов, производивших на комбинате плутоний. Поэтому наверняка рядом было много других, уже заполненных ранее или позднее контейнеров. Сколько из 60 контейнеров было уже загружено в хранилище, пока неизвестно. А ведь это, без сомнения, очень важный вопрос.
Вероятность первичного взрыва именно радиолитических газов водорода и метана позволяет задать вопрос: не мог ли такой взрыв и быть основным в кыштымской аварии? Однако эксперты из Селлафилда, с которыми я обсуждал эту ситуацию, подсчитали, что даже при самой неблагоприятной концентрации водорода в контейнере взрыв газов будет эквивалентен только 10–20 кг тринитротолуола – этого не хватит, чтобы сбросить крышку весом 160 т. Водород – легкий газ, а для мощности взрыва важна, прежде всего, масса взрывчатого вещества. Даже если бы водород накапливался в пространстве над контейнерами, то и 10 000 кубометров дадут взрыв, соответствующий только 1 т тринитротолуола. Поэтому водородный или водородно-метановый взрыв газов не мог подбросить крышку весом 160 т, как перышко, отшвырнуть «Победу» Булдакова (см. ниже цитату из очерка Губарева) и раскрыть все окна и двери в деревне, расположенной в десятке километров от комбината. От кыштымского взрыва детонировала какая-то огромная масса вещества, порядка 200 т. Но в случае жидкости детонация аммоний-нитрата является более вероятной. Не исключены и другие варианты. К тому же при взрывоопасной концентрации аммоний-нитратных (и, очевидно, с нитратами и ацетатами) смесей содержание в контейнере радионуклидов окажется выше 400 кюри на литр. Все это показывает, что подробный отчет об аварии (ее техническая и химическая стороны) чрезвычайно необходим. Имеющиеся объяснения пока неудовлетворительны во всех отношениях.
Что случилось с другими контейнерами в хранилище отходов?
По данным ЦРУ, которые я получил с помощью Акта о свободе информации, контейнеры с отходами в районе Кыштыма находились под землей, а их верхняя часть выходила на поверхность. Расстояние между контейнерами было не больше 20 футов (то есть около 7 метров). При взрыве одного контейнера стальными осколками были повреждены и другие. В Москве, во время семинара, и во время поездки на опытную станцию при Кыштымском заповеднике я продолжал спрашивать, что произошло с другими контейнерами, каков был размер воронки от взрыва и как проводилось наблюдение за остальными контейнерами после катастрофы, когда территория вокруг была очень сильно загрязнена. По данным официального отчета (под редакцией А. И. Бурназяна), рассекреченного и опубликованного перед семинаром, мощность дозы гамма-излучения на расстоянии 100 м от хранилища составляла 0,1 Р/с, то есть около 360 рентген/час. Полоса следа длиной 1–2 км и шириной около 1 км имела радиоактивность порядка 140 000 кюри/км2. Некоторые работы по генетике почвенных водорослей, которые я изучал, проводились в 1967–1971 гг. на участках с радиоактивностью только по стронцию-90 на уровне 1 кюри/м2. На слушании в Верховном Совете доктор биологических наук В. А. Шевченко в ответ на мой вопрос о локализации этих участков почвы ответил, что они были вблизи места аварии. Значит, осенью 1957 г. на одном квадратном метре было не менее 10 кюри радиоактивности с преимущественным гамма-облучением.