Wybuch - strefaczarnobyl

Idź do spisu treści

Menu główne:

Wybuch


  O godzinie 00:28 moc reaktora osiągnęła 500 MW. W celu uzyskania lepszych warunków sterowania przełączono automatyczny system sterowania ze strefowego (dotyczącego poszczególnych części reaktora) na ogólny. Procedura taka jest dopuszczalna przy pracy reaktora z małą mocą. Wskutek trudności ze sterowaniem oraz niestabilnej pracy reaktora przy niskich mocach, moc cieplna reaktora spadła do 30 MW. Doszło do nadmiernego wydzielania się ksenonu-135, który silnie pochłania neutrony ("zatrucie ksenonowe"), ale reaktor nie posiadał odpowiednich przyrządów kontrolnych, które pozwoliłyby to wykryć. W przypadku zatrucia ksenonowego należy wyłączyć reaktor i poczekać około 24 h do ponownego uruchomienia (ksenon-135 jest izotopem krótko żyjącym).
Przy tak małej produkcji mocy przeprowadzenie eksperymentu było niemożliwe. Operatorzy, nieświadomi zatrucia ksenonowego, prawdopodobnie sądzili że spadek mocy spowodowany był usterką jednego z automatycznych regulatorów. Obsługa reaktora zaczęła usuwać kolejne pręty kontrolne, aby zwiększyć moc cieplną reaktora, aż do momentu gdy konieczne było wyłączenie automatycznych mechanizmów i ręczne przesunięcie prętów do pozycji znacznie przekraczającej przyjęte normy.
O godź. 1.00 reaktor powoli zwiększył moc do 200 MW (ok. 7% mocy), czyli poziomu trzykrotnie niższego niż wymagany do eksperymentu. Udało się więc ustabilizowć reaktor i przywrócić właściwe chłodzienie. Eksperymentu jednak nie przerwano – na jego kontynuację nalegał Diatłow, który lekceważył zastrzeżenia operatorów (którzy nie dorównywali mu ani pozycją ani doświadczeniem zawodowym). Przepisy natomiast mówiły wyraźnie, że należy przystąpić do wyłączenia reaktora, jeżeli moc znajdzie się poniżej 20%.
Zgodnie z planem, 26 kwietnia o godzinie 1.05 zwiększono obieg wody chłodzącej. Przepływ chłodziwa przekroczył górny limit o godzinie 1.16. Zwiększone chłodzenie obniżyło temperaturę rdzenia reaktora, a co za tym idzie – ilość pary wodnej. Woda w stanie ciekłym pochłania więcej neutronów niż para, w efekcie czego moc reaktora ponownie spadła. Zrekompensowano to jeszcze dalszym wysunięciem prętów kontrolnych.
W wyniku tych działań reaktor został doprowadzony do skrajnie niestabilnego stanu i pozbawiony zupełnie kontroli przy pomocy służących do tego prętów. Jedynym czynnikiem hamującym pracę reaktora był wysoki poziom ksenonu w paliwie jądrowym. W tej sytuacji automatyczny system bezpieczeństwa powinien całkowicie wygasić reaktor, jednakże operatorzy zadecydowali o wyłączeniu tego zabezpieczenia. Tymczasem reaktywność reaktora coraz bardziej spadała.

O godzinie 01:23:03 rozpoczął się niedopracowany eksperyment. Załoga nie zdawała sobie sprawy z niestabilności reaktora i wyłączyła przepływ pary do turbin, zamknięto zawory. Ponieważ zwalniająca turbina napędzała pompy, przepływ wody chłodzącej zaczął maleć, a wzrosła produkcja pary. Dodatnia reaktywność dla pary, jedna z charakterystycznych cech reaktorów typu RBMK, spowodowała wzrost promieniowania, a co za tym idzie – temperatury. To jeszcze bardziej zwiększyło parowanie wody. Szybko przekroczony został poziom promieniowania, który mógł być zahamowany przez wydzielony ksenon. Wzrost mocy i temperatury reaktora nastąpił lawinowo.
O 01:23:40 Aleksander Akimow, kierownik zmiany bloku, próbował uruchomić procedurę AZ-5 (SCRAM), która natychmiastowo wygasza reaktor poprzez całkowite wsunięcie prętów kontrolnych, także tych wyjętych wcześniej ręcznie. Do dziś niejasne jest, czy było to działanie mające zapobiec katastrofie czy po prostu sposób na zrealizowanie planowego wyłączenia reaktora. Uruchomienie AZ-5 mogło być odpowiedzią na nagły wzrost mocy.
Mechanizm wprowadzający pręty kontrolne do rdzenia, nie zadziałał. Powolne tempo wsuwania prętów (0,4 m/s, około 18-20 sekund na przebycie całej długości) było jedną z przyczyn. Jeszcze gorsze skutki wywołała wadliwa konstrukcja prętów. Ich końcówki wykonane były z grafitu. Podczas wsuwania wypychały chłodziwo, a same – będąc moderatorem – wbrew zamierzeniu przyspieszały reakcję łańcuchową. W efekcie tego AZ-5, zamiast wygasić reaktor, spowodował nagły wzrost mocy, która osiągnęła wartość 530 MW w ciągu 3 s, a krótko później uzyskana moc około 100-krotnie przekroczyła wartość projektowaną.
Późniejsze badania symulacyjne wykazały, że w tej sytuacji należało poprzestać na samym wznowieniu przepływu wody, a dopiero po ochłodzeniu reaktora, wyłączyć go (wypowiedzi Diatłowa wskazują, że się tego domyślał i dlatego nie chciał włączyć AZ-5; jednakże po pierwsze Akimow postąpił zgodnie z obowiązującymi procedurami, a po drugie Diatłow nie miał w zwyczaju objaśniać motywów swoich działań, a tylko oczekiwał od podwładnych ślepego posłuszeństwa). Przegrzanie rdzenia sprawiło, że kanały paliwowe popękały, blokując pręty kontrolne. O godzinie 01:23:47, w siedem sekund po rozpoczęciu AZ-5, moc cieplna osiągnęła 30 GW, dziesięciokrotnie przekraczając normalny poziom. Gwałtowny wzrost ciśnienia poza zniszczeniem kanałów paliwowych rozerwał rury z wodą chłodzącą. Paliwo zaczęło się topić i wpadać do zalegającej na dnie wody.
O godzinie 01:24, 20 sekund po rozpoczęciu AZ-5, wzrost ciśnienia znajdującej się w reaktorze pary wodnej doprowadził do pierwszej eksplozji pary, która wysadziła ważącą blisko 2000 ton osłonę biologiczną (antyradiacyjną) pokrywającą reaktor. Kompletnie zniszczony rdzeń reaktora wszedł w kontakt z chłodziwem, co spowodowało reakcję cyrkonowych wyściółek kanałów paliwowych z wodą, która zaczęła rozkładać się z wydzielaniem wodoru, a po zniszczeniu cyrkonowych osłon bezpośrednio zetknęła się z rozżarzonym grafitem o temperaturze 3000°C i doszło do jej termolizy z wydzielaniem mieszaniny piorunującej (wodór i tlen w stosunku 2:1).

Tym sposobem doszło do drugiej, większej eksplozji, która zniszczyła budynek czwartego reaktora. Eksplozja pozwoliła na wniknięcie powietrza do wnętrza reaktora. Spowodowało to zapłon kilku ton grafitowych bloków izolujących reaktor. Na zewnątrz zostały wyrzucone fragmenty grafitowego rdzenia oraz stopionego paliwa reaktorowego, które wywołały ok. 30 ognisk pożaru. Większość z 211 prętów kontrolujących pracę rdzenia reaktora stopiła się. Około 8 z 140 ton paliwa zawierającego pluton i inne wysoce promieniotwórcze produkty rozszczepienia wydostały się z reaktora razem z resztkami moderatora i zostały rozproszone w okolicy. Do atmosfery dostały się duże ilości radioizotopów. Nie było obudowy bezpieczeństwa, która mogłaby zatrzymać niebezpieczne pary cezu i jodu. O godź. 05:00 opanowano pożar, który zagrażał pozostałym blokom elektrowni. Paliły się jedynie resztki reaktora wewnątrz zgliszcz budynku.

Dopiero 8 kwietnia wieczorny dziennik telewizyjny "Wremia" przyniósł pierwszą oficjalną radziecką informację o katastrofie w Czarnobylu. Potwierdziły się wcześniejsze obawy, że wykryta nad Skandynawią chmura radioaktywna, która spowodowała prewencyjne wyłączenie szwedzkich elektrowni atomowych pochodziła z awarii nuklearnej na wielką skalę.



 
Wróć do spisu treści | Wróć do menu głównego