Likwidatorzy piekielnego niebezpieczeństwa

Reaktor nr 4 czarnobylskiej elektrowni atomowej oddano do użytku w 1983 r. W chwili katastrofy był to najnowszy blok, budowanej od lat 70. XX w. elektrowni. Położona 110 km od Kijowa elektrownia miała się docelowo składać z sześciu reaktorów RBMK-1000 (ros. Reaktor Kanałowy Wielkiej Mocy) o mocy 1 GW każdy. Tym samym byłaby największym obiektem tego typu na świecie. W połowie lat 80. ubiegłego wieku trwała budowa 5. i 6. reaktora, a z pozostałych otrzymywano łącznie 10 proc. energii elektrycznej wytwarzanej na Ukrainie.

Najnowszy reaktor atomowy czarnobylskiej elektrowni zbudowano pospiesznie, byle jak, i z materiałów, które nigdy nie powinny zostać wykorzystane w konstrukcji takiego obiektu. Na ewidentne błędy w sztuce, takie chociażby jak wykorzystanie łatwopalnych materiałów do budowy kopuły reaktora, przymykali oczy tak inżynierowie, jak i kierownictwo Elektrowni im. W. Lenina. Ważniejsze niż bezpieczeństwo było bowiem wówczas przedterminowe oddanie bloku do eksploatacji. Z powodu naglącego czasu zrezygnowano również z przeprowadzenia wszystkich koniecznych testów systemów awaryjnych. Gdyby to zrobiono, odkryto by zapewne szalenie niebezpieczną wadę reaktora.

Każdy reaktor jądrowy część produkowanej przez siebie energii elektrycznej wykorzystuje do zasilenia systemów kontrolnych i chłodzących. W sytuacji awaryjnej, gdy spada moc reaktora, systemy te są zasilane energią z zewnątrz, najczęściej z agregatów prądotwórczych. Gdy budowano reaktor nr 4 w Czarnobylu, w trakcie jednego z testów okazało się, że tamtejsze prądnice uzyskują pełną moc dopiero po minucie od ich włączenia, natomiast turbiny po wyłączeniu reaktora są w stanie (siłą rozpędu) dostarczyć energii tylko na 15 sekund pracy tych istotnych systemów. To znaczy, że przez pozostałe 45 sekund reaktor nie był właściwie chłodzony. By rozwiązać ten problem postanowiono przerobić turbiny tak, by dostarczały napięcie na minimalnym poziomie przez minutę. Przed oddaniem reaktora do eksploatacji nie sprawdzono jednak doświadczalnie, czy rzeczywiście tak by się stało w sytuacji awaryjnej...

Reaktory typu RBMK-1000, które zastosowano także w Czarnobylu, były niestabilne przy niskiej mocy. Działo się tak z powodu dodatniej reaktywności dla pary wodnej. Oznaczało to, że zwiększająca się ilość pary wodnej w reaktorze powodowała wzrost energii, co przekładało się na zwiększenie energii produkowanej przez reaktor. Ten olbrzymi wzrost mocy reaktora był niekontrolowany. Obsługa bloku nr 4 czarnobylskiej elektrowni atomowej nie była świadoma tego zagrożenia.

Z polecenia Radzieckiego Zarządu Energii Atomowej przystąpiono 25 kwietnia 1986 r. do testu, który miał dać odpowiedź, jak reaktor zachowa się w razie ewentualnego ataku sił NATO i hipotetycznej utraty mocy. Inżynierowie chcieli się dowiedzieć, jak długo, po odcięciu zasilania, turbiny będą się siłą rozpędu obracać jednocześnie zasilając systemy kontrolne i chłodzące. Z tego powodu reaktor odłączono od sieci energetycznej i wywołano sztucznie sytuację kryzysową. Odłączono również systemy automatycznie wyłączające reaktor w wypadku awarii. De facto przystąpiono zatem do przeprowadzenia testu bezpieczeństwa, który powinien się odbyć po przerobieniu turbin, a przed oddaniem reaktora do normalnej eksploatacji.

Zobacz galerię zdjęć z Czarnobyla!

Kierujący testem Anatolij Diatłow, zastępca naczelnego inżyniera elektrowni im. W. Lenina i czołowy radziecki inżynier atomistyki, rozmyślnie jednak zignorował procedury przeprowadzania takich testów. Zirytowany długim oczekiwaniem na zgodę na rozpoczęcie doświadczenia (pierwotnie miało się ono odbyć w dzień 25 kwietnia, lecz z powodu awarii innej elektrowni przesunięto je na godziny wieczorne) oraz licząc, że dzięki sukcesowi awansuje on na stanowisko naczelnego inżyniera, ślepo parł do zrealizowania swoich pomysłów. Zachowując się jeszcze bardziej agresywnie niż zwykle, groźbami i wyzwiskami zmusił do posłuszeństwa pracowników sterowni bloku nr 4.

Zamiast przeprowadzić pierwszą fazę testu przy mocy reaktora oscylującej między 700-1000 MW, jak mówiły procedury, Diatłow zdecydował, że nastąpi to przy mocy tylko 200 MW. Była to minimalna wartości, która pozwalała zachować obieg wody chłodzącej reaktor, zapobiegającej jego przegrzaniu.

Leonid Toptunow, starszy inżynier kontroli zarządzający mocą reaktora nr 4, pomimo swoich obaw i protestów, wykonał polecenie przełożonego. Jednakże z powodu popełnionego przez niego błędu, moc reaktora, którego rdzeń zbudowany jest z 1661 bloków grafitowych - prętów paliwowych wypełnionych uranem - zaczęła szybko spadać i wkrótce osiągnęła wartość zaledwie 10 MW. Jednocześnie doszło wtedy do wydzielenia się ksenonu-135 (pochłania on neutrony, co jest znane jako "zatrucie ksenonowe"), o czym jednak nie zdawano sobie sprawy w sterowni z powodu braku odpowiednich urządzeń kontrolnych.

Zamiast zamknąć reaktor i odczekać przynajmniej dobę (jak nakazywała procedura, w przypadku nagłego spadku mocy reaktora), przystąpiono do zwiększania mocy reaktora poprzez wysunięcie z niego prętów kontrolnych. To właśnie m.in. za pomocą 211 takich prętów z boru reguluje się procesem rozbijania atomów uranu, które wyzwalają ogromne ilości ciepła, zamieniającego wodę na parę wodną. Para natomiast porusza turbiny wytwarzające prąd. Gdy pręty te zostaną wysunięte z rdzenia, moc reaktora wzrasta, a gdy zostaną zupełnie usunięte - nie można już kontrolować jego pracy.

Kiedy reaktor znów osiągnął 200 MW zwiększono obieg wody chłodzącej. Spowodowało to obniżenie temperatury rdzenia i w efekcie ilości znajdującej się w nim pary wodnej. Ponieważ woda pochłania więcej neutronów niż para, moc reaktora ponownie spadła - raz jeszcze zwiększono ją wysuwając pręty kontrolne. W tym momencie reaktor był już tak niestabilny, że gdyby nie wyłączono wcześniej automatycznych systemów bezpieczeństwa, zostałby on całkowicie wygaszony w trybie awaryjnym.

Załoga, naciskana przez Anatolija Diatłowa, była zupełnie nieświadoma piekielnego niebezpieczeństwa, jakie sama spowodowała. Dokładnie o godzinie 01:23:04 26 kwietnia 1986 r. rozpoczęto wyłączanie przepływu pary wodnej z reaktora do turbin. Tym samym coraz mniej wody zaczęło chłodzić reaktor, w którym rosła temperatura i zbierało się coraz więcej pary. Jej dodatnia reaktywność sprawiła, że zwiększało się promieniowanie, a tym samym moc reaktora i jego temperatura podwajały się z każdą sekundą.

Gdy to zaobserwowano, Aleksander Akimow - szef nocnej zmiany w bloku nr 4. - uruchomił awaryjną procedurę AZ-5. Miała ona wsunąć wszystkie pręty kontrolne do rdzenia reaktora i tym samym zapobiec eksplozji. Paradoksalnie, zamiast obniżyć temperaturę, doprowadziły do jej gwałtownego wzrostu. Stało się tak, gdyż końce prętów kontrolnych były zakończone grafitem powodującym nagły, skokowy, wzrost temperatury.

O godzinie 01:23:47 moc cieplna przekraczała dziesięciokrotnie dopuszczalny poziom. Czterdzieści sekund później nastąpiła pierwsza eksplozja pary wodnej, która rozerwała - ważącą 2 tys. ton - osłonę reaktora. W jego zniszczonym rdzeniu cały czas wzrastała temperatura na skutek reakcji paliwa atomowego z wodą. Zaczęła się wydzielać także mieszanina piorunująca (wodór z tlenem w stosunku 2:1). Niespełna kilka sekund później nastąpiła kolejna, znacznie potężniejsza eksplozja, która rozrywa budynek bloku nr 4. W chwili gdy do rdzenia reaktora dostało się powietrze, rozżarzone tony grafitu zapalają się i płoną kolejnych dziewięć dni, uwalniając do atmosfery radioaktywny pył. Szacuje się, że wyrzucone w powietrze zostało około 50 ton materiału radioaktywnego, czyli dziesięć razy więcej niż podczas amerykańskiego ataku atomowego na Hiroszimę i Nagasaki.

Zobacz galerię zdjęć z Czarnobyla!

Kilka chwil po eksplozji do elektrowni przyjechali strażacy. Wezwani przez obsługę bloku nr 4. nie wiedzieli, co się tak naprawdę stało i co gaszą. Byli przekonani, że zapalił się dach nad reaktorem. Jednak różnobarwnego płomienia nie dało im się ugasić wodą. Dopiero ranek odsłonił prawdziwy rozmiar katastrofy, którą władze ZSRR postanowiły trzymać w tajemnicy, tak długo, jak to było możliwe.

W likwidację nuklearnego pożaru i jego skutków zaangażowano olbrzymie siły i środki. W trwającej cztery lata akcji brało udział 600 tys. osób zwanych likwidatorami. Wykorzystano tysiące różnego rodzaju maszyn, m.in.: ciężarówek, autobusów, betoniarek, dźwigów, wiertnic, czy helikopterów. Płonący grafit zasypano setkami ton piasku, gliny, boru, dolomitu oraz ołowiu, które były zrzucane do reaktora ze śmigłowców. Zanim grafit i inne radioaktywne szczątki rdzenia mogły zostać zasypane w szczątkach bloku nr 4., ktoś musiał jednak pozbierać porozrzucane po całym terenie elektrowni pręty paliwowe.

Sprowadzone w tym celu bezzałogowe roboty - zarówno rosyjskie, a później także produkcji zachodniej - zawodziły. Najczęściej unieruchamiały je awarie układów elektronicznych zniszczonych zbyt duża dawką promieniowania rentgenowskiego. Bardzo często roboty zakleszczały się także w ruinach budynku reaktora. Ich miejsce zajęli ludzi - żołnierze Armii Czerwonej. Dowodzeni przez gen. Nikołaja Tarakonowa ochotnicy z całego kraju mieli szalenie trudne i niebezpieczne zadanie. Pozbawieni praktycznie jakiejkolwiek ochrony (w większości mieli na sobie tylko ołowiane fartuchy, rękawice i maski na twarz) biegali po dachu reaktora i wrzucali z niego do środka pręty paliwowe i kontrolne oraz szczątki konstrukcji budynku.

Najlepsi rosyjscy atomiści, którzy pracowali w specjalnie powołanym komitecie ds. likwidacji skutków katastrofy, ustalili że każdy z 3400 żołnierzy - nazywanych z przekąsem biorobotami - mógł przyjąć dawkę 20 rentgenów. Niektórzy z czerwonoarmistów otrzymywali ją w niespełna minutę...

Zobacz, w jakich warunkach pracowały bioroboty w czarnobylskiej elektrowni atomowej:

Dopiero następnego dnia po katastrofie, 27 kwietnia 1986 r., władze zarządziły ewakuację, położonego najbliższej elektrowni, miasta Prypeć. Setki autobusów wywiozło w ciągu jednego dnia prawie 50 tys. mieszkańców. Jednocześnie utworzono, w obrębie 30 km od elektrowni im. W. Lenina, strefę zamkniętą. Rosjanie przyznali się światu, że w Czarnobylu miał miejsce tragiczny wypadek dopiero 28 kwietnia.

Równocześnie prowadzono, zakrojone na niespotykaną dotąd skalę, prace nad sarkofagiem, w którym zamierzano zamknąć reaktor ze wszystkich stron. Najważniejsze było zbudowanie podstawy (gdyż obawiano się, że przepalone zostaną fundamenty reaktora, co spowoduje ogromne skażenie terenu) oraz sufitu, który utrudni przenikanie radioaktywnych cząsteczek do atmosfery. Podstawę sarkofagu zbudowano w pierwszej kolejności poprzez wydrążenie pod reaktorem tunelu (wpierw bagienne podłoże zostało zamrożone ciekłym azotem) i zalanie go betonem. Decyzja o budowie takiego zabezpieczenia była słuszna, bowiem już po dziesięciu dniach od katastrofy, podstawa rdzenia reaktora przepaliła się i radioaktywny materiał wpadł do - zbudowanej w rekordowo krótkim czasie - specjalnej "misy". W lipcu reaktor przykryto od góry, natomiast ostatecznie pracę nad nim zakończono do końca 1986 r.

Nawet dziś trudno mówić, ile osób zginęło oraz straciło zdrowie w wyniku tragicznego w skutkach wypadku w Czarnobylu. Według danych Komitetu Naukowego ONZ ds. Skutków Promieniowania Atomowego, narażone na najwyższe dawki promieniowania jonizującego były 134 osoby - zarówno pracownicy elektrowni, jak i strażacy. 28 z nich zmarło na skutek choroby popromiennej jeszcze w 1986 r. Dwie kolejne osoby umarły niedługo po wypadku - na skutek poparzeń. Do 2004 r. zmarło kolejnych 19 osób z listy najbardziej zagrożonych. Znaczna liczba osób likwidujących skutki katastrofy w Czarnobylu straciła życie lub zdrowie z powodu wypadków podczas budowy sarkofagu.

Forum czarnobylskie (organizacja założona m.in. przez Międzynarodową Agencję Energii Atomowej, Światową Organizację Zdrowia, rządy Ukrainy, Białorusi i Rosji) szacuje, że w wyniku katastrofy - na skutek promieniowania radioaktywnego - życie mogło stracić nawet 9 tys. osób. Natomiast Greenpeace w swoich szacunkach idzie jeszcze dalej - zdaniem tej organizacji umrzeć mogło nawet 93 tys. osób.

Najtragiczniejszym w skutkach efektem katastrofy reaktora nr 4 w Czarnobylu jest jednakże wzrost zachorowań na raka tarczycy. Szacuje się, że wciągu 70 lat od chwili wybuchu zachoruje na niego 10 tys. osób w Rosji i kolejne 25 tys. na świecie, w większości w krajach europejskich.

Anatolij Diatłow, kierujący testem w Czarnobylu, przeżył wybuch. Mimo że otrzymał ogromną dawkę promieniowania - 390 remów (co jest równe pięciokrotnej dawce, jaką może przyjąć człowiek), żył jeszcze długo po nim. Zmarł w 1995 r. na zawał serca. Postawiony przed sądem został skazany na 10 lat więzienia za błędy popełnione podczas tragicznej nocy z 25 na 26 kwietnia 1986 r., W wywiadzie udzielonym krótko przed śmiercią, winą za katastrofę obarczył Zarządu Energii Atomowej, który - jego zdaniem - dopuścił do użytku reaktor z wadami konstrukcyjnymi.

Dwie inne osoby, które bezpośrednio przyczyniły się do wybuchu w czarnobylskiej elektrowni, tj. Leonid Toptunow i Aleksander Akimow - nie doczekały procesu. Technicy ci zmarli kilkanaście dni po eksplozji. Do samego końca zapewniali jednak o swojej niewinności.

Elektrownia atomowa w Czarnobylu pracowała do 2000 roku, kiedy to zamknięto ją pod wpływem nacisku światowej opinii społecznej.

Marcin Wójcik

Zobacz galerię zdjęć z Czarnobyla!

Czy wycieczka do Czarnobyla jest bezpieczna? Dołącz do dyskusji.