Kompletní popis havárie

25. dubna 1986 krátce po půlnoci začala směna operátorů 4. bloku černobylské jaderné elektrárny provádět pokus, jehož cílem bylo ověření dodávek elektřiny pro čerpadla primárního okruhu reaktoru po odstavení turbín bloku. Podle teorie inženýrů a vědců se potřebná energie pro čerpadla (cca 6 MW) měla získat ze setrvačného doběhu turbíny. Podle výpočtů to mělo být dostatečné množství k udržení chodu čerpadel po dobu 50 sekund. Reaktor je sice také vybaven dieselovými agregáty, ty však potřebují 45 - 50 sekund k rozběhu na plný výkon. Proto měl být výkon získaný ze setrvačnosti dostatečný na překlenutí mezery mezi vypnutím proudu a náběhem agregátů. Předchozí testy ukázaly, že ačkoliv byla turbína schopná potřebnou energii dodat, napájecí napětí čerpadel kolísalo a jejich chod tak nebyl uspokojivý. Inženýři proto provedli změny v magnetickém poli regulátoru napětí. K otestování změn měl posloužit právě připravovaný experiment. Plánovaný průběh experimentu měl vypadat následovně: Nejprve se měl snížit výkon reaktoru na 1/2 a mělo dojít k odpojení první ze dvou turbín bloku. Poté mělo následovat další snižování výkonu až na 1/3, což byla takřka minimální bezpečná hranice provozu reaktoru RBMK. Dále mělo následovat uzavření druhé turbíny. Tento krok měl být zároveň signálem pro systém havarijní ochrany, který měl současně automaticky odstavit reaktor. Poté měly být vyhodnoceny výsledky testu.
Obsluha tedy podle plánu započala s plynulým snižováním výkonu reaktoru z 3200 MWt až na výkon 1600 MWt a následným odpojením první ze dvou turbín. Pak byl ale test na žádost energetického dispečinku na 9 hodin přerušen a dále v něm proto pokračovala jiná směna. Jak vyplynulo z vyšetřování černobylské havárie, nová obsluha bloku v Černobylu nedostatečně chápala fyzikální principy činnosti svěřeného reaktoru a například o principu xenonové otravy (která se i vlivem odkladu testu stala aktuální) neměla dostatečné znalosti. Tento nový tým tedy pokračoval v pokusu, při kterém bylo nutno snížit tepelný výkon reaktoru zhruba na hranici 1000 MWt. Přitom obsluha postupovala chybně a výkon klesl až pod hranici oblasti bezpečného provozu (tato hranice se pohybovala kolem 700 MWt - po jejím dosažení začala bezpečnostní automatika okamžitě odstavovat reaktor; operátoři ji ale odpojili, přešli na ruční ovládání a pokusili se reaktor oživit a dokončit pokus). Ani po přechodu na manuální ovládání reaktoru se nedařilo operátorům udržet reaktor při životě a výkon dále klesal až na 30 MWt (pod 1% nominálního výkonu), což znamenalo v podstatě úplné zastavení štěpné reakce. Obsluha se pokoušela během této obrovské ztráty reaktivity zvýšit výkon tím, že postupně vytahovala z aktivní zóny reaktoru regulační tyče (aby to bylo možné, bylo nutno vypnout další automatické ochrany reaktoru). Chod reaktoru v oblasti malého výkonu trval však již příliš dlouho, a tak se v aktivní zóně začalo hromadit velké množství xenonu-135 a samaria-149, a proto na úbytek tyčí v aktivní zóně reaktor nereagoval. Pracovníci velína si tuto situaci nedokázali vysvětlit (nikdo z nich neznal přesné chování těchto vzácných plynů a zkušení pracovníci na bloku chyběli). Obsluha proto riskantně vytáhla z aktivní zóny postupně takřka všechny regulační a havarijní tyče až nad přípustné limity (to bylo přísně zakázané a aby to bylo možné, musela obsluha vypnout havarijní ochranu reaktoru. Po tomto zásahu zůstalo v aktivní zóně částečně pouze 8 z 211 regulačních a havarijních tyčí). Takřka úplná absence 200 tyčí znamenala přece jenom značný úbytek absorbčních látek v aktivní zóně a reakce se začala pozvolna opět rozbíhat. Operátorům se postupně podařilo zvýšit výkon reaktoru až na 500 MWt a dokonce považovali jeho chod za stabilní!

Začali proto s pokračováním experimentu. Uzavřeli druhou turbínu a odpojili 4 z 8 cirkulačních čerpadel primárního okruhu (reaktor ovšem pracoval dál, protože havarijní ochrana, která ho měla odstavit byla odpojena). Potom, když byl uzavřen přívod k turbínám, začal výběh rotoru. Kvůli zmenšení průtoku páry ze separačního bubnu rostl tlak páry v aktivní zóně rychlostí 0,5 atm/s a celkový průtok chladiva skrz reaktor se začal snižovat kvůli tomu, že pohony cirkulačních čerpadel byly napájeny z brzdícího generátoru. Ve spojení s výrazným omezením cirkulace chladící kapaliny došlo k opětovnému nárůstu teploty v reaktoru. Poměrně rychle stouplo hromadění a tvorba páry v reaktoru. Situace se podstatně zhoršila tím, že se pára dostala až do čerpadel, jejichž účinnost se tím pádem výrazně snížila. To znamenalo další zhoršení oběhu chladící kapaliny v reaktoru a vedlo k nadměrné tvorbě a hromadění páry v aktivní zóně. Nyní se projevil kladný teplotní koeficient reaktoru RBMK. Nárůst páry tak vedl k značnému zvýšení reaktivnosti. S tím jak se začala rozšiřovat štěpná reakce zvyšoval se i počet moderovaných neutronů, které mohly štěpit xenon-135. Vlivem zvyšování reaktivnosti tak xenon-135 ubýval a během několika málo vteřin došlo k jeho „vyhoření“, čímž reaktor přišel o prakticky jediný absorbátor neutronů, který se v aktivní zóně nalézal. To zapříčinilo gigantické rozšíření řetězové reakce a s tím spojený prudký nárůst teploty aktivní zóny zhruba na desetinásobek konstrukční projektované hodnoty (postupný nárůst až na 35 000 MWt). V této fázi si „vedoucí směny“ uvědomil svoji chybu, stiskl tlačítko nejvyššího poplachu (5. stupeň) a vydal pokyn k havarijnímu zasunutí regulačních tyčí a nouzovému odstavení reaktoru. Bylo však již příliš pozdě. Vysoká teplota v jádře reaktoru vedla ke ztrátě chladícího média, když se veškerá voda přeměnila kompletně v páru. Nyní se ještě více projevoval kladný teplotní koeficient, který řetězovou reakci dále mohutně posiloval. Navíc poté, co obsluha vydala povel k havarijnímu odstavení reaktoru okamžitým zasunutím havarijních tyčí do aktivní zóny vyvstaly další dva problémy. Jednak vlivem obrovské teploty se již některé kanálky reaktoru zdeformovaly natolik, že do nich nešlo zasunout havarijní tyče a potom řídící tyče byly vysunuty nad maximální povolenou mez a jelikož tyto tyče byly vybaveny na svých koncích grafitovým dílem, svým zasouváním do aktivní zóny minimálně v první části reakci rovněž netlumily, ale podpořily (Grafitová část regulačních tyčí sloužila pro lepší ovládání reaktoru za normálního stavu, kdy se absorbční bórová část tyče nahrazovala moderační grafitovou a pak teprve vodou. To umožňovalo při běžném provozu zvýšení účinku zasunutí/vysunutí tyče. Se stavem do kterého operátoři reaktor dostali se nepočítalo). Výkon reaktoru tak dále stoupal a během chvíle se dostal až na 350 000 MWt (zhruba stonásobek konstrukční projektované hodnoty). Ohromné množství páry (tlak stoupal rychlostí 15 atm./s.) vytvořilo na reaktor obrovský tlak, kterému jeho konstrukce nedokázala odolat a ten explodoval. Do reaktoru vnikl vzduch, pára se dostala na rozpálený grafit a reakcí se zirkoniovým povrchem palivových článků vznikla výbušná směs vodíku a kyslíku jejíž následná exploze rozervala budovu reaktorovny a částečně i strojovny bloků. Výbuch zabil 2 pracovníky elektrárny, kteří se nacházeli v blízkosti reaktoru a dalších 26 zaměstnanců a hasičů zahynulo během likvidace havárie v průběhu 26. dubna (většinou na následky radiačního ozáření). Další tři podlehli zranění o několik dní později - jednalo se o pracovníky, kteří se vydali zasouvat regulační tyče do reaktoru ručně. Prokázaný počet obětí činí tedy 31 osob. Celkem na 750 tisíc lidí se účastnilo záchranných operací. Úmrtnost mezi nimi je menší, než je ukrajinský průměr v dané věkové kategorii.

Černobyl - Buletin.pdf (495,3 kB)
Černobyl - Vesmír.pdf (347,8 kB)
Černobylská havárie - SOS.pdf (1,1 MB)
cernobylska_havarie.pdf (1,7 MB)

www.youtube.com/watch?v=3u_8frR0IpE - Brilliant Greenpeace video on Chernobyl 

www.youtube.com/watch?v=nbCcutzXzYg - The Chernobyl disaster - the severe days 

www.youtube.com/watch?v=jZby_s6gd0E - Černobyl: Jak o havárii informoval komunistický tisk 

www.youtube.com/watch?v=yiCXb1Nhd1o - Dokument: "Bitva o Černobyl" - plný rozsah na Youtube !!!

zdroj videí: www.youtube.com