Когда стало понятно, что реактор уже не спасти и даже если кризис удастся преодолеть, он все равно больше никогда не сможет работать из-за сильного разрушения активной зоны, руководство компании TEPCO решилось на охлаждение реактора морской водой – мера, которая при любом раскладе делает его в дальнейшем непригодным к использованию. Из-за остановки системы циркуляции воды и частичного нарушения ее контура охлаждать реактор морской водой приходилось только внешне и всеми подручными способами – с вертолетов, пожарными машинами, водометами и т. п. Конечно, подобные способы охлаждения сами по себе гораздо менее эффективные, чем предусмотренные конструкцией реактора. Кроме того, они небезопасны – при контакте холодной воды с раскаленным цирконием твэлов, во-первых, моментально образуется большое количество пара, что снова ведет к повышению давления внутри реактора, а во-вторых, резкий температурный перепад может вызвать трещины оболочки и дальнейшее разрушение топлива. И то и другое сопровождается дальнейшими выбросами радиации, так что уже тогда было понятно, что спасти ситуацию можно только ценой серьезного радиационного заражения окружающей территории, а возможно, и ценой здоровья людей, участвующих в аварийном охлаждении. Однако, если бы оно не производилось, риск был бы еще выше – под действием растущей температуры твэлы продолжали бы плавиться, а вместе с ними и само ядерное топливо (именно это называется английским словом «мелтдаун», которым так пугали своих читателей СМИ в разгар аварии), и раскаленная смесь циркония и урана стекала бы на самое дно реактора, куда не достают регулирующие стержни, а значит, свободные нейтроны после ядерного распада поглощаются в гораздо меньшем количестве, и реакция ядерного распада вновь ускорится, что резко повысит температуру, а вместе с ней и давление, и приведет к разрушению корпуса реактора с выбросом в атмосферу большого количества пара с содержанием продуктов разложения урана из тех самых расплавленных твэлов. В этом случае радиоактивные дожди могли бы пройти на большой территории и заражение затронуло бы многие страны, а не только окрестности АЭС.
На четвертом реакторе проблемы носили несколько другой характер. В момент землетрясения он был на профилактике, поэтому топлива в активной зоне там не было, но взрыв пара и вслед за ним пожар произошли на складе отработанного топлива, который также находится внутри здания реактора. Стержни из активной зоны попадают туда по специальным каналам для безопасного охлаждения. Этот склад иногда называют бассейном, потому что использованные твэлы в нем хранятся в воде, которая циркулирует, поддерживая безопасную температуру и не давая распространиться радиации. Кроме того, там находится определенное количество борной кислоты, которая поглощает избыточные нейтроны и не дает возобновиться ядерной реакции. Из-за общего нарушения системы охлаждения уровень воды в бассейне упал ниже необходимого, и часть стержней оказалась выше этого уровня (кроме того, часть воды могла выкипеть, как это произошло на первых трех реакторах); из-за прекращения охлаждения их температура стала расти (даже в отработанных твэлах еще долго продолжаются процессы, связанные с большим выделением тепла), оставшаяся вода закипать и повышать давление, что и стало причиной взрыва и вызванного им пожара. Естественно, здесь также имело место частичное расплавление топливных стержней и связанный с этим выброс радиации, объем которого из-за горения только увеличился. Эксперты сходятся на том, что таких проблем на четвертом блоке уж точно можно было избежать – вероятно, специалисты TEPCO в первые дни настолько были поглощены происходящим на первых трех реакторах, что на неработающий четвертый даже не обратили внимания, забыв о том, что там все же есть большое количество отработанного ядерного топлива.
