Жанр: Наука
О возможном физическом механизме чернобыльской аварии
...5U. Кроме того, при моделировании
всегда появляется большое количество водорода, причем не гидролизного, а именно
родившегося в результате ядерной трансформации. Следовательно, рост реактивности
мог быть вызван не только изменениями в физике распада атомов-излучателей
запаздывающих нейтронов, но и за счет обогащения топлива 235U.
Искажение изотопного соотношения.
Такой механизм разгона реактора должен привести к значительному изотопному
искажению соотношения 235U и 238U. Известно, что на момент аварии количество
235U соответствовало эффективному обогащению 1,1%. Измерения изотопного
соотношения урана в почвах ближайшей зоны ЧАЭС, приведенные в [11], показали,
что наблюдается существенный сдвиг до 27% в пользу обогащения 235U. Эти
результаты были перепроверены в лабораториях, руководимых академиком АН Украины
Н.П. Щербаком, и проверка подтвердила справедливость первоначально полученных
результатов [11].
К сожалению, масс-спектрометрические исследования топлива четвертого блока ЧАЭС
в течение 10 лет после аварии проводились разрозненными группами, их результаты
не систематизированы. В работе [10] представлены результаты экспериментальных
исследований дисперсных фаз аэрозолей и вторичных урановых минералов. Из работы
следует, что наблюдаемое изотопное соотношение 235U и 238U соответствует
обогащению (2%, но не может быть отнесено к свежему топливу, т.к. соотношение
239Pu/235U составляет (2,5, а должно было бы быть в 5 раз меньше. Такое
несоответствие велико и не может быть объяснено методическими погрешностями.
Несмотря на малочисленность результатов, они констатируют увеличение изотопного
соотношения в сторону 235U, что является серьезным аргументом в пользу
выдвинутой гипотезы.
Возможная роль магнитного монополя в развитии аварии.
Возникает резонный вопрос, откуда на IV блоке ЧАЭС могли появиться магнитные
монополи и как они попали в реактор? Идея о привлечении магнитных зарядов в
качестве механизма Чернобыльской аварии возникла в ходе исследования физических
свойств "странного" излучения, наблюдаемого в работе [26]. На ядерных эмульсиях
и пленочных детекторах, размещенных на расстоянии до 2 метров от оси установки,
при электровзрыве металлических фольг в жидкостях [9], регулярно возникали
аномально широкие треки, похожие на след гусеницы. Поскольку размеры
регистрируемых треков не позволяли объяснить их происхождение известными типами
излучения ((, (, (), то было сделано предположение о регистрации нового типа
излучения, которое условно назвали "странным". Вид треков менялся при наложении
на установку вдоль оси ( слабого магнитного поля Н((20 Э. Последнее
обстоятельство позволило предположить наличие магнитной природы у
регистрируемого излучения, а само излучение идентифицировать как поток магнитных
частиц [6,7].
В экспериментах, описанных в работе [9], источником тока служил разряд
конденсаторной батареи. При испытаниях 26.04.86г. 8-ой турбогенератор был
отключен от подстанции и служил источником тока для собственных нужд 4-го
энергоблока ЧАЭС. Следует отметить, что первоначальная мощность выбегающего
турбогенератора составляла 40 МВт, а сам выбег проходил ~40сек и при случайном
коротком замыкании одного из элементов электрической цепи могли возникнуть
условия, схожие с экспериментальными условиями в работе [26]. Такая аналогия
является в значительной степени интуитивной, но она хорошо совпадает с
показаниями оперативного персонала.
Ю. Трегуб, начальник предыдущей смены 4-го энергоблока: "Сначала услышал
характерный шум останавливающегося турбогенератора. А секунд через шесть
раздался удар. Подумал, что "полетели" лопатки турбины. Потом еще удар. Я
посмотрел на верхнее перекрытие. Мне показалось, что оно должно упасть. Отскочил
к щиту безопасности. Приборы показывали страшную аварию. Выбежал на улицу... С
крыши "Ромашки" светил прожектор. Но увидел еще какое-то свечение над 4-м
энергоблоком" [32].
Р. Давлетбаев, зам. начальника турбинного цеха: "Через секунды послышался со
стороны машзала гул низкого тона, сильно тряхнуло пол и стены, с потолка
посыпалась пыль и мелкая крошка, потухло люминесцентное освещение, установилась
полутьма, затем сразу же раздался глухой удар, сопровождающийся громоподобными
раскатами. Затем освещение снова появилось".
А. Дятлов, зам. главного инженера второй очереди ЧАЭС: "Услышал первый удар со
стороны машзала. Он был сильный, но не такой, который прозвучал следом через
несколько секунд. Этот уже воспринимался или как один длинный удар или два, но
следующие друг за другом. И по силе, тот второй, оказался более ощутим" (33(.
Таким образом, данная гипотеза, вопреки общепринятому мнению, предполагает
начало развития аварии со стороны машзала, а нажатие АЗ-5 случайно совпало по
времени и никоим образом уже не могло предотвратить катастрофы. Исходное
предположение об образовании магнитных монополей в момент выбега турбогенератора
может быть развито в некоторый сценарий развития аварии. Магнитные монополи,
предположительно образовавшись в районе турбогенераторов, могли попасть в
паропроводы. Поскольку кислород является парамагнетиком, то магнитные частицы
должны образовать с кислородом так называемые "связанные состояния" и двигаться
по паропроводам вместе с паром, как по волноводам. По паропроводам должен был
потечь "магнитный ток". Расположенные рядом с таким полем электрические кабели
должны были бы притягиваться к магнитному току, образованному монополями,
движущимися по паропроводам. Что и наблюдается, если пройти по трассе
паропровода, более того - часть электрораспределительных щитов была сорвана
вместе с крепежной арматурой и фрагментами перегородок (помещения в районе
барабан - сепараторов). А в помещениях самих барабан - сепараторов оказались
разрушены даже сами перекрытия. Магнитные заряды, попав в ГЦН, должны были
привести к сбою в работе электродвигателей. И, по-видимому, именно этим
обстоятельством можно объяснить срыв питания четырех ГЦН (2-х северных и 2-х
южных). Срыв произошел именно на тех ГЦН, которые были запитаны от выбегающего
турбогенератора № 8. Остальные четыре ГЦН были запитаны от третьего блока, и с
этими насосами ничего не произошло.
Попав в реактор, магнитные монополи, как обсуждалось выше, должны были
провзаимодействовать с ядрами топлива и ядрами-излучателями запаздывающих
нейтронов, что привело к росту реактивности, следовательно, росту мощности и
паровому взрыву. Возможное появление большого количество водорода в результате
ядерной трансформации [31] могло привести и к взрыву водорода.
Возникновение двух последовательных взрывов в районе реактора в момент аварии
[33], в рамках рассматриваемого механизма, находит логичное объяснение, если
учесть существующее различие в длине трубопроводов от машзала к северным и южным
барабан-сепараторам.
Основываясь на экспериментальных результатах [9], можно утверждать, что
трансформации при определенных условиях под действием магнитных монополей могли
подвергнуться не только ядра 238U, но и ряд других ядер, например, 12C.
Теоретически такой эффект был предсказан в работе [4]. Таким образом, можно
предположить, что если магнитные монополи попали в реактор, то трансформации
должен был подвергнуться и реакторный графит. При исследовании элементного
состава послеаварийных фрагментов графитовых блоков с четвертого реактора ЧАЭС,
наблюдались значительные вкрапления Al, Si, Na, U в толще графита, хотя хорошо
известно, что в реакторах используется особо чистый графит. И поэтому этот факт
может служить косвенным аргументом в пользу версии о частичной трансформации
графита.
Ряд очевидцев, в том числе и члены Правительственной комиссии, отмечают, что
свечение, которое наблюдалось в первые дни после аварии над разрушенным
реактором, имело неестественные цвета [32]. Этот факт может быть легко объяснен
в рамках взаимодействия магнитных монополей с возбужденными атомами, которое
смещает электронные уровни оптических переходов [34, 35] так, что может
возникать непривычная для глаза цветовая гамма.
Заключение.
Авторы статьи отдают себе отчет, что высказанная гипотеза может вызвать вполне
объяснимую неоднозначную реакцию среди специалистов. Однако, следует отметить,
что любая гипотеза имеет право на существование, если она объясняет некоторые
факты, не укладывающиеся в рамки существующих представлений и предсказывает
некоторые факты, доступные экспериментальной проверке.
Для проверки высказанной гипотезы предлагается провести следующие исследования:
1. Более тщательное измерение изотопного состава урана в ТСМ (топливо-содержащая
масса);
2. Измерение изотопного состава графитовых блоков и углерода, содержащегося в
ТСМ (конечно, с учетом проведенной кампании);
3. Весьма возможно, что удастся обнаружить радионуклиды, не характерные для
уран-топливного цикла, т.к. часть 238U должна была делиться под действием
монополей;
4. В центральном зале остались кассеты со свежим топливом и сохранили свою
герметичность. Если магнитные монополи действительно участвовали в аварии, то
часть их могла попасть в свежее топливо и тем самым исказить начальное изотопное
соотношение в пользу 235U.
5. И, наконец, возможен прямой натурный эксперимент, поскольку магнитные
монополи должны быть стабильными частицами как электроны, то можно попытаться их
зарегистрировать с помощью ядерных эмульсий. Треки магнитных зарядов весьма
характерны [9] и легко идентифицируемы. А сами монополи можно "выдернуть" из
остатков Чернобыльского топлива с помощью витка с током.
Авторы хотят отметить заслугу член-корреспондента РАН Кружилина Г.Н., чья
пионерская работа [19] послужила отправной точкой размышлений над механизмом
разгона реактора.
Авторы выражают глубокую признательность своим коллегам: Владимирову В.А.,
Волковичу А.Г., Герасько В.Н., Корнееву А.А., Чечерову К.П. и многим другим,
чьим самоотверженным трудом, по крупицам собиралась достоверная информация о
пост - аварийном состоянии IV блока ЧАЭС.
Авторы также считают своим долгом поклониться оперативному персоналу 4-ой смены
четвертого блока ЧАЭС, чье мужество и профессионализм позволили избежать
неизмеримо больших масштабов трагедии.
Литература:
1. Dirac. P. A. M. Proc. Roy. Soc. 1931. Ser. A. V. 133. P. 60.
2. Поляков А. М. "Спектр частиц в квантовой теории поля", Письма в ЖЭТФ, М.,
1974, т. 20, вып. 6, с. 430-433.
3. Hooft G. Nucl. Phys., 1974. Ser. A. V. 133. P. 60.
4. Lipkin H. J.: Monoponucleosis - the wonderful things that monopoles can do to
nuclei if they are there. Monopole'83. Proceedings of a NATO advenced research
workshop, ANN arbor, MI, USA, 6-9 oct. 1983, pages 347-358.
5. Рубаков В. А. "Сверхтяжелые магнитные монополи и распад протона", Письма в
ЖЭТФ, М., 1981, т. 33. вып. 12, с. 141-153.
6. G. Lochak, in: Advanced Electromagnetism (Foundations, Teory and
Applications), T.W. Barrett and D.M. Grimes ed., World Scientific Publishing
Company, Singapore, 1995.
7. G. Lochak,Ann. Fond. L. de Broglie, 8 (1983) 345, 9 (1984) 5. International
journal of Theoretical Physics, A. Blaquiere, S. Diner and G. Lochak ed.,
Springer, WIEN, N.Y., 1987.
8. I. Schwinger, Phys. Rev., p. 144, 1087, (1966)
9. Уруцкоев Л.И., Ликсонов В.И., Циноев В.Г. Экспериментальное обнаружение
"странного" излучения и транформации химических элементов. Прикладная физика,
2000, 4, с.83-100.
10. Кузьмина И.Е., Лобач Ю.Н. Ядерное топливо и особенности формирования
аэрозолей в объекте "Укрытие". Атомная энергия, 1997, т.82, вып.1, с. 39-43.
11. Соботович Э.В., Чебаненко С.И. Изотопный состав урана в почвах ближней зоны
ЧАЭС. ДАН - 1990, с.885-888.
12. Правительственная комиссия по изучению причин и обстоятельств аварии на
Чернобыльской АЭС. ДОКЛАД. Причины и обстоятельства аварии 26 апреля 1986 г. на
блоке 4 Чернобыльской АЭС. Действия по управлению аварии и ослаблению
последствий, с.12-32.
13. Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и ее последствиях, подготовленная
для МАГАТЭ., Атомная энергия 1986, т.61, вып.5, с.302-320.
14. Адамов О.Е., Вазингер В.В., Василевский В.П. и др. Оценка качественных
эффектов возможных возмущений во время аварии на ЧАЭС. - В сб.: Первая
международная рабочая группа по тяжелым авариям и их последствиям. М., Наука,
1990.
15. Адамов Е.О. и др. Анализ первой фазы развития аварийного процесса на
четвертом блоке Чернобыльской АЭС, Атомная энергия, т.64, в.1, стр. 24-28.
16. Афанасьева А.А. и др. Анализ аварии на Чернобыльской АЭС с учетом разрушения
активной зоны, Атомная энергия, т.77, в.2, стр. 87-93.
17. Расчетно-пояснительная записка к техническому проекту РБМК, ИАЭ им. И.В.
Курчатова, инв.№ 35-877, 1966.
18. Доллежаль Н.А., Емельянов И.Я. Канальный ядерный энергетический реактор. М.:
Атомиздат, 1980, с.22-23, 34, 50, 96-97.
19. Кружилин Г.Н. О характере взрыва реактора РБМК-1000 Чернобыльской АЭС. ДАН,
1997, том 354, № 3, с.331-332.
20. Андерсон Е.Б., Бураков Б.Е., Пазухин З.М. Плавилось ли топливо 4-го блока
Чернобыльской АЭС. Радиохимия, 1992, №5, с.155-158.
21. Шульц. М Регулирование энергетических ядерных реакторов. М.: ИЛ, 1957, с.2970.
22. Киселев А.Н., Сурин А.И., Чечеров К.П. Послеаварийное обследование реактора
4-го энергоблока Чернобыльской АЭС., Атомная энергия, 1996, т.80, в. 4, с.240247.
23. Ферми Э. Научные труды т.2, М.: "Наука",1972, с.316-326.
24. Беловицкий Г.Е., Россель К. "Мгновенное деление ядер урана медленными
отрицательными мюонами", Краткие сообщения по физике ФИАН. №9-10, 1996.
25. Fiorentini G. The coupling between magnetic charges and magnetic moments.
Monopole'83. Proceedings of a NATO advanced research workshop, ANN arbor, MI,
USA, 6-9 oct. 1983, pages 317-331.
26. Волкович А.Г., Говорун А.П., Гуляев А.А., Жуков С.В., Кузнецов В.Л., Рухадзе
А.А., Стеблевский А.В., Уруцкоев Л.И. Наблюдение эффектов искажения изотопного
соотношения Урана и нарушения векового равновесия Тория-234 при электровзрыве.,
Краткие сообщения по физике ФИАН, 2002, №8, с.45-50.
27. Физические величины. Справочник под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е. З.
М.: Энергоатомиздат, 1991.
28. Ганский Ю.П., Далхсурен Б, Марков Б.Н. Осколки деления ядер. М.:
Энергоатомиздат, 1986.
29. Кузнецов В.Д., Мышынский Г.В., Жеменник В.И., Арбузов В.И. Материалы 8-й
Российской Конференции по холодной трансмутации ядер химических элементов. М.,
2001, с.308-332.
30. "The 1995 update to the atomic mass evaluation" by G. Audi and A.H. Wapstra,
Nuclear Physics A595 vol. 4 p.409-480, December 25, 1995.
31. Филиппов Д.В., Уруцкоев Л.И., Гуляев А.А., Клыков Д.Л., Донцов Ю.П.,
Новоселов Б.В., Стеблевский А.В., Столяров В.Л.. Феноменологическая модель
низкоэнергетической трансформации ядер химических элементов и ее сравнение с
экспериментом. (В печати).
32. Чернобыльский репортаж, "Планета", М. 1988.
33. Дятлов А.С. "Чернобыль. Как это было". М. Научтехиздат. 2000
34. Sidney D. Drell, Norman M. Kroll, Mark T. Mueller, Stephen J. Parke, Malvin
A. Ruderman "Еnergy loss оf slowly moving magnetic monopoles in matter",
Physical Review Letters, v.50, number 9, p 644-649.
35. D. Lynden-Bell, M. Nouri-Zonoz "Classial monopoles: Newton, NTU space,
gravitation lens and atom specters", Review Modern Physics, Vol. 70, No. 2,
April 1998, p. 421-445.
рис. 2 Фрагмент внутренней поверхности шахты реактора.
( Институт общей физики АН
((РЭКОМ, РНЦ "Курчатовский институт"
http://www.gordon.ru/konkurssite/texts/uli01.doc
Поділитися у соцмережах
