26 kwietnia 1986 roku dwie eksplozje całkowicie zniszczyły reaktor i blok numer 4 Czarnobylskiej Elektrowni Atomowej. Nieudany eksperyment doprowadził do największej katastrofy w historii energetyki jądrowej.
1 maja 1986 roku miałem prawie 7 lat, ale pamiętam ten słoneczny dzień, jakby się to wydarzyło wczoraj. Tego dnia obchodziliśmy w Polsce święto pracy, co wiązało się z obowiązkowym udziałem w oficjalnych obchodach z tym związanych. Jak wyglądało samo świętowanie, jest nieistotne. Później jednak dzieci, takie jak ja, zostały zaprowadzone do pobliskiego Urzędu Gminy, gdzie dostaliśmy do wypicia ciemną, niemal czarną ciecz o okropnym smaku. Wtedy jeszcze nie byłem świadomy, po co to wszystko.
Dopiero w późniejszym czasie się dowiedziałem, że dostałem do wypicia płyn Lugola, czyli wodny roztwór jodu i jodku potasu (sam jod nie rozpuszcza się w wodzie). Jego podanie, choć spóźnione, miało nas ochronić przed skutkami wchłonięcia promieniotwórczego jodu-131, który w olbrzymich ilościach został uwolniony po wybuchu w bloku reaktora numer 4 Czarnobylskiej Elektrowni Atomowej.
Budowa Czarnobylskiej Elektrowni Atomowej rozpoczęła się na początku lat 70-tych XX wieku w miejscu oddalonym o 18 km na północ od ukraińskiej miejscowości Czarnobyl. Do użytku oddano cztery bloki z reaktorami typu RBMK (Реактор Большой Мощности Канальный, Reaktor Kanałowy Dużej Mocy). Rozpoczęto również budowę dwóch kolejnych, co przerwano po katastrofie.
Część energii produkowanej przez każdy blok elektrowni w Czarnobylu była zużywana na jego własne potrzeby. Między innymi w ten sposób zasilane były pompy wody chłodzącej oraz systemy kontrolne. Gdy z jakiegoś powodu reaktor zostałby wyłączony, za dostarczanie energii do tych elementów miały odpowiadać awaryjne agregaty prądotwórcze. Te jednak uzyskiwały pełną moc dopiero po 60 sekundach, a rozpędzone turbiny mogły dostarczyć odpowiedniej ilości energii tylko przez około 15 sekund. Jak łatwo policzyć, oznacza to 45 sekund, podczas których systemy kontrolne i bezpieczeństwa reaktora nie miałyby zasilania.
Rozwiązaniem powyższego problemu miały być zmodyfikowane turbogeneratory, które mogłyby utrzymać napięcie na minimalnym potrzebnym poziomie przez całe 60 sekund. 25 kwietnia 1986 roku miał się odbyć kolejny test tych modyfikacji (wcześniejsze się nie powiodły). Eksperyment miał polegać na zmniejszeniu mocy reaktora nr 4, odcięciu dopływu pary do turbin generatorów i mierzeniu czasu ich pracy.
Test miał się rozpocząć w dzień, do czego została przygotowana załoga dziennej zmiany. Zgodnie z planem, moc reaktora została obniżona do poziomu 50%, ale sam eksperyment ostatecznie rozpoczęto z bardzo dużym opóźnieniem, już przy użyciu zmiany nocnej, zupełnie do tego nieprzygotowanej.
Zaczęto od obniżenia mocy cieplnej reaktora z 3,2 GW (wartość nominalna) do około 0,7-1 GW (wartość zamierzona). Gdy wyłączono system regulacji, moc reaktora spadła jednak aż do około 30 MW. Był to efekt długiego utrzymywania reaktora w stanie "na pół gwizdka" i nagromadzenia się w nim ksenonu-135, który silnie pochłania neutrony i spowalnia reakcję łańcuchową w reaktorze (tzw. zatrucie ksenonowe). W tym momencie należało wyłączyć reaktor i odczekać około 24 godziny. Operatorzy reaktora o tym jednak nie wiedzieli, ponieważ nie dysponowali odpowiednimi czujnikami, które mogłyby wykryć zatrucie ksenonowe.
Moc reaktora starano się zwiększyć, wysuwając niemal wszystkie pręty kontrolne. Osiągnięto w ten sposób około 200 MW, czyli ponad trzykrotnie mniej niż zakładane minimum. Pomimo tego. o godzinie 1:23:04, 26 kwietnia 2021 roku, rozpoczęto niedopracowany eksperyment. Zwalniająca turbina napędzała pompy wody, zmalał więc przepływ wody chłodzącej przez reaktor i wzrosła ilość wytworzonej pary.
Cechą reaktorów typu RMBK jest dodatnia reaktywność pary, czyli im więcej pary, tym większa liczba rozszczepień, co z kolei prowadzi do wzrostu temperatury. A wzrost temperatury prowadzi do wzrostu ilości pary. I tak w kółko. Przy okazji wzrost temperatury powoduje pozbycie się zatrucia ksenonowego. Skutek? Lawinowy wzrost mocy reaktora, do 30 GW o godzinie 1:23:47.
O godzinie 1:23:40 kierownik zmiany bloku numer 4 rozpoczął procedurę AZ-5, która miała natychmiast wyłączyć reaktor poprzez całkowite wsunięcie do niego prętów kontrolnych, także tych wyjętych wcześniej. To jednak nie zadziałało. Pręty wsuwały się zbyt wolno (0,4 m/s, czyli około 20 sekund na przebycie całej drogi), a ponadto ich końcówki były wykonane z grafitu (lepszy poślizg). Grafit jednak przyspiesza reakcje łańcuchowe w reaktorze. Gdy dodamy do tego fakt, że pręty te wypychały z kanałów wodę chłodzącą, a poza tym w pewnym momencie utknęły (kanały paliwowe popękały na skutek przegrzania), otrzymujemy katastrofę, której w tym momencie nie dało się już uniknąć.
O godzinie 1:24:20 doszło do eksplozji pary wodnej w reaktorze, uwięzionej tam pod olbrzymim ciśnieniem. Rdzeń reaktora uległ całkowitemu zniszczeniu i nastąpił kontakt wody chłodzącej z cyrkonowymi wyściółkami prętów paliwowych, czego skutkiem było wytworzenie wodoru. Woda z chłodziwa miała również kontakt z rozgrzanym do 3000 stopni grafitem, co doprowadziło do jej rozkładu na wodór i tlen w stosunku 2:1 (mieszanina piorunująca). Drugi wybuch, tym razem wodoru i tlenu, wysadził ważącą 1200 ton pokrywę ochronną reaktora i zniszczył budynek bloku numer 4. Radioaktywne wyziewy z reaktora miały teraz wolną drogę do atmosfery, docierając z wiatrami nad dużą część Europy. 26 kwietnia 1986 roku, 35 lat temu.
Zobacz: Art Games Studio wyda grę nawiązującą do katastrofy elektrowni w Czarnobylu
Źródło zdjęć: www.paranormalne.info, czarnobyl.pl
Źródło tekstu: Wikipedia, wł.
