Ma zapewnić nam bezpieczeństwo na sto lat. Arka w Czarnobylu.

Arka w Czarnobylu, znana także jako Nowa Bezpieczna Powłoka lub Nowy Sarkofag, ma zabezpieczyć pozostałości zniszczonego reaktora na kolejne sto lat. Jest największą ruchomą konstrukcją na świecie, a koszt jej wzniesienia wyniósł 2,1 miliarda euro. Jak powstawała ta niesamowita budowla?

Katastrofa w Czarnobylu

26 kwietnia 1986 roku o godzinie 1:23 w Czarnobylskiej Elektrowni Atomowej doszło do największej katastrofy w historii energetyki jądrowej i jednej z największych katastrof przemysłowych dwudziestego pierwszego wieku. W wyniku niepowodzenia przeprowadzanego około dwóch godzin wcześniej eksperymentu, niekorzystnego splotu wydarzeń i konstrukcji samego reaktora, dwa wybuchy wodoru i tlenu poderwały ważącą blisko tysiąc ton pokrywę i zniszczyły budowlę reaktora nr. 4. Pozwoliło to radioaktywnym cząstkom przedostawać się swobodnie do atmosfery.

Dwa tygodnie zajęło ugaszenie otwartego ognia tlącego się w sercu elektrowni. Użyto do tego zrzucanych z helikopterów tysięcy ton boru, dolomitu, piasku, gliny i ołowiu. Aby zapobiec przedostaniu się stopionego z innymi materiałami paliwa do znajdującego się pod budynkiem reaktora zbiornika wodnego, a przez to powstania trzeciego, o wiele większego wybuchu, trójka pracowników zanurkowała w napromieniowanej wodzie i otworzyła zawory, osuszając w ten sposób zbiornik. Rękami 450 górników sprowadzonych z odległej Tuły utworzono “betonową poduszkę”, na której spoczęły szczątki reaktora po przepaleniu się przez oryginalne fundamenty.

Sarkofag w Czarnobylu miał starczyć na 20 lat. Wytrzymał 30.

W tym czasie, już nad ziemią, 24 dni po katastrofie ruszyły prace nad zbudowaniem sarkofagu, znanego także jako “№ 4 укрытие“, czyli “schronienie nr. 4“. Budowę rozpoczęto od posprzątania okolicy z napromieniowanych obiektów, takich jak m.in. resztki prętów sterujących, a następnie ze zbrojonego betonu wzniesiono ściany nośne i ściany działowe, separujące zniszczony blok nr. 4 od wciąż aktywnego bloku nr. 3. Na późniejszych etapach wykonane zostały podpory, zabezpieczenie dachu hali turbin i samego reaktora, okratowanie stropów, instalacja systemu wentylacyjnego. W celu umożliwienia monitoringu stanu zniszczonego reaktora, wewnętrz sarkofagu pozostawiono około 60 otworów zabezpieczonych przy pomocy śluz i filtrów, tak aby promieniowanie nie mogło wydostać się na zewnątrz.

Do budowy sarkofagu użyto 400 tysięcy metrów sześciennych betonu i 7300 ton stali. Silne promieniowanie wokół elektrowni wymagało zastosowania śmigłowców przenoszących kolejne elementy konstrukcyjne i żurawi z przedłużonymi wysięgnikami. Nie można tu również zapomnieć o roli tzw. biorobotów, znanych także jako likwidatorzy – ludzi pracujących przy usuwaniu gruzu z dachu elektrowni. Na takie rozwiązanie zdecydowano się, ponieważ zaawansowane roboty psuły się w wyniku promieniowania. Choć wysyłano ich na dach jedynie na bardzo krótki czas (od 40 sekund do 2 minut), wciąż otrzymywali oni dawkę porównywalną z tą, którą zwykły człowiek otrzymuje przez całe życie. Wielu likwidatorów przypłaciło swoje poświęcenie zdrowiem lub życiem.

Łącznie budowa sarkofagu trwała 3,5 miesiąca. Zważając na panujące warunki, a także wymagającej dużej precyzji konieczność oparcia konstrukcji na zachowanych pozostałościach budowli bloku nr. 4, na śmiało można określić takie tempo prac jako prawdziwie ekspresowe. Odbiło się to na trwałości konstrukcji, którą oceniono na około dwadzieścia lat – i to przy założeniu ciągłych prac konserwacyjnych.

Już w 1998 wykryto, że do sarkofagu w Czarnobylu przecieka woda poprzez dziury w dachu. Deszczówka, napromieniowana we wnętrzu reaktora, trafiała następnie do wód gruntowych, skażając je. Coraz bardziej obawiano się również postępującej korozji metalowych podpór, co mogło doprowadzić do zawalenia się dachu i wydostania się promieniowania na zewnątrz.

Arka nad reaktorem w Czarnobylu

Już w 1992 roku Ukraina, która niewiele wcześniej stała się niepodległym państwem w wyniku rozpadu Związku Radzieckiego, rozpisała międzynarodowy konkurs na zaprojektowanie bardziej pewnego zabezpieczenia szczątków czarnobylskiego reaktora.

Spośród 394 zgłoszeń wybrano projekt od spółki Design Group Partnership. To właśnie brytyjskie biuro projektowe wpadło na pomysł Arki budowanej w pewnej odległości od reaktoram, a następnie, po ukończeniu, nasunięcie jej dotychczasowy sarkofag.

Zaproponowane przez DGP rozwiązanie miało trzy wyraźne zalety:

• Budowa w odległości od reaktora – zmniejszenie dawki otrzymywanej przez pracowników biorących udział we wznoszeniu konstrukcji
• Ścisłe dopasowanie do wymiarów istniejącego sarkofagu – brak konieczności rozbiórki dotychczasowej konstrukcji, za wyłączeniem komina, a także redukcja potrzebnych materiałów
• Łatwiejsze nasunięcie – przemieszczenie konstrukcji w formie arki zostało uznane za łatwiejsze

W 1997 roku, jedenaście lat po katastrofie, ruszył program Shelter Implementation Plan, mający doprowadzić do powstania Nowej Bezpiecznej Powłoki (ang. New Safe Confinement, ukr. Новий безпечний конфайнмент) – tak bowiem oficjalnie nazywa się Arka w Czarnobylu, znana także jako nowy sarkofag.

Nowa bezpieczna powłoka – największa ruchoma konstrukcja świata ma starczyć na kolejne 100 lat

Choć całość prac miała zostać pierwotnie ukończona już w 2005 roku (19 lat po katastrofie, zgodnie z zakładaną trwałością sarkofagu), ze względu na ciągłe problemy finansowe i rosnące koszty wzniesienia tej największej na świecie ruchomej konstrukcji, termin był kilkukrotnie przesuwany. Ostatecznie połączenie obu części Arki miało miejsce dopiero w 2016 roku.

Udział w programie wzięło 45 państw z całego świata, a prace budowlane powierzono francuskim firmom Vinci Construction Grands Projets, Bouygues Travaux Publics i konsorcjum Novarka. Pięć i pół tysiąca ton stali dostarczył polski Mostostal Kraków. W szczycie na budowie pracowało równocześnie nawet 900 osób z Ukrainy i 24 innych państw.

Nowa Bezpieczna Powłoka jest wysoka 108 metrów i długa na 165 metrów. Rozpiętość łuku wynosi 270 metrów. Elementy Arki transportowano na plac budowy znajdujący się ok. 180 metrów od pozostałości reaktora nr. 4. W celu zapobiegnięcia korozji, elementy metalowe wykonano ze stali nierdzewnej o wysokiej wytrzymałości. Wewnątrz konstrukcji znajduje się system wentylacji owiewający ciepłym, suchym powietrzem szczególnie narażone na korozję elementy, takie jak miejsca łączeń stalowych płyt. Wydajne osuszacze utrzymują wilgotność powietrza poniżej 40%. Arka w Czarnobylu nie opiera się w żadnym punkcie na dotychczasowym sarkofagu i jest w stanie wytrzymać uderzenie trąby powietrznej, upadek samolotu, trzęsienie ziemi i inne niekorzystne zjawiska.

Proces przesuwania Arki nad reaktor trwało w dniach 14-29 listopada 2016 roku. Do przemieszczenia tak olbrzymiej konstrukcji wykorzystano teflonowe podkładki i hydrauliczne siłowniki. W celu zapewnienia odpowiedniej precyzji użyte zostało sterowanie laserowe. Następnie wzniesiono ściany boczne i przeprowadzono uszczelnienie.

Łączny koszt budowy wyniósł 2,1 miliarda euro.

Arka to jeszcze nie koniec

Finał prac nad Nową Bezpieczną Powłoką nie oznaczał jednak bynajmniej ostatecznego końca zabezpieczania zniszczonego reaktora. Wkrótce po wzniesieniu Arki rozpoczęto usuwanie niektórych części dawnego sarkofagu, które grożą zawaleniem. W tym celu wykorzystywane są znajdujące się wewnątrz konstrukcji żurawie zawieszone na łukach Arki. Poszczególne elementy są dekontaminowane na miejscu, a następnie wywożone na składowisko odpadów promieniotwórczych znajdujące się nieopodal reaktora.

Pod gruzami reaktora nr. 4 wciąż znajduje się 200 ton radioaktywnego korium, 30 ton pyłu, 16 ton uranu i plutonu, a także słynna Stopa Słonia. Obecnie nie są znane metody ich ewentualnego usunięcia.

Czytaj więcej: Stopa słonia w Czarnobylu – najniebezpieczniejszy obiekt na świecie

Arka nad reaktorem w Czarnobylu to wspaniałe osiągnięcie inżynieryjne, powstałe dzięki współpracy międzynarodowej i zapewniające bezpieczeństwo państw regionu. To prawdziwe zwycięstwo ludzkości nad siłą atomu.