Budowa elektrowni jądrowej w Czarnobylu zaczęła się w latach 70’ XX wieku. Pierwszy reaktor uruchomiono w 1977 roku. W kolejnych latach do użytku oddano kolejne reaktory, w tym w 1983 roku czwarty, w którym później doszło do katastrofy. W sumie reaktorów miało być 6, ale po wypadku zaprzestano dalszej rozbudowy elektrowni.
Reaktory typu RBMK-1000 były wykorzystywane w radzieckich elektrowniach od lat 60’ XX wieku. Nigdy nie spełniały one norm bezpieczeństwa obowiązujących w państwach zachodnich. Chłodzenie lekką wodą i moderacja grafitem umożliwiła stosowanie jako paliwa uranu, którego nie trzeba było dodatkowo wzbogacać. Dzięki temu reaktory typu RBMK są bardzo ekonomiczne, ale również łatwo wywołać ich niestabilność.
Na niestabilność reaktora wpływa wzrost ilości pary wodnej w jego rdzeniu. Zwiększona obecność pary powoduje wzrost mocy reaktora, która z kolei powoduje dalszy wzrost ilości wytwarzanej pary. W ten sposób moc reaktora wymyka się spod kontroli. I właśnie ten mechanizm miał być bezpośrednią przyczyną czarnobylskiej katastrofy.
Katastrofa w Czarnobylu. Ryzykowny eksperyment
Do katastrofy doszło w trakcie eksperymentu, który miał zwiększyć bezpieczeństwo elektrowni w sytuacji awaryjnej. Test miał wykazać, jak długo po ewentualnej awarii elektrownia będzie w stanie produkować energię na potrzeby swojej własnej pracy. Długość eksperymentu zaplanowano zaledwie na minutę.
Ze względu na planowany eksperyment wyłączono wiele z normalnie działających systemów bezpieczeństwa. Miał on pierwotnie zostać przeprowadzony w ciągu dnia, jednak ze względu na awarię innej elektrowni władze nakazały opóźnić wyłączenie reaktora, żeby zrekompensować produkcje energii elektrycznej. Pracownicy elektrowni, którzy przyszli do pracy na nocną zmianę nie byli w wystarczającym stopniu przygotowana na jego przeprowadzenie.
Zgoda na wyłączenie reaktora przyszła z Kijowa dopiero o 23:04. Pracownicy elektrowni prawdopodobnie za bardzo zredukowali moc reaktora, która spadła do 10 MW. To spowodowało nadmierne wydzielanie się ksenonu-135, który w dalszym stopniu zmniejszał moc, powodując tzw. „zatrucie ksenonowe”. W takiej sytuacji reaktor powinno się wyłączyć na 24 godziny. Jednak obsługa elektrowni nie zdała sobie sprawy z „zatrucia ksenonowego” i zaczęła zwiększać moc reaktora do poziomu pozwalającego na przeprowadzenie testu.
Czarnobyl – przebieg katastrofy
O godzinie 01:23:04 rozpoczął się niedopracowany eksperyment. Z powodu wielu błędów i wad samego konstrukcyjnych wymknął się spod kontroli. Reaktor utracił stabilność, a częściowo wyłączone wcześniej systemy awaryjne nie zadziałały. Operatorzy nacisnęli przycisk bezpieczeństwa, który miał awaryjnie wyłączyć reaktor. Jednak przez budowę prętów bezpieczeństwa, które, zanim wygasiły reaktor, na chwilę dodatkowo przyśpieszały reakcje, system doprowadził do wydzielenia się jeszcze większej ilości energii. O 01:24 ciśnienie pary wodnej doprowadziło do pierwszej eksplozji.
W wyniku kolejnych reakcji chemicznych doszło do drugiego wybuchu, po którym zapłonęło kilka ton wykorzystywanego w elektrowni grafitu. To właśnie w wyniku pożaru do atmosfery dostało się najwięcej radioaktywnego pyłu. Według najpopularniejszej teorii (podważanej przez wielu naukowców) eksplozja w elektrowni wysadziła ważącą 1200 ton osłonę reaktora.
Wciąż nie da się jednoznacznie stwierdzić, czy większą winę za katastrofę ponosi błąd ludzki, czy wady konstrukcyjne samego reaktora. Radzieckie władze i sąd za katastrofę obwiniły obsługę elektrowni, w tym nadzorującego eksperyment Anatolija Diatłowa. Został skazany na 10 lat więzienia, jednak ze względu na zły stan zdrowia spowodowany chorobą popromienną, zwolniono go z więzienia przed końcem kary.
Przeprowadzone w XXI wieku badania wskazują, że reaktor RBMK-1000 posiadał ogromne wady konstrukcyjne. Ze współczesnych analiz i symulacji wynika, że to one w dużej mierze odpowiadają za katastrofę. Ta kwestia prawdopodobnie już nigdy nie zostanie ostatecznie wyjaśniona. Część badaczy uważa, że do katastrofy mogła przyczynić się też niestabilność sejsmiczna okolic elektrowni. Krążą też teorie, według których katastrofa w Czarnobylu była celowym działaniem Amerykanów, mającym na celu osłabienie Związku Radzieckiego
Akcja ratunkowa po wybuchu w czarnobylskiej elektrowni
Niedługo po wybuchu pożaru grafitu na miejsce katastrofy przybyła straż pożarna. Strażacy byli przekonani, że gaszą zwyczajny pożar dachu elektrowni. Nikt nie ostrzegł ich przed niebezpieczeństwem kontaktu z radioaktywnym dymem. W niedługim czasie dostali choroby popromiennej, która objawiła się poprzez poparzenia, krwawe wymioty i utratę przytomności. Wszyscy strażacy, którzy pierwsi przybyli na miejsce katastrofy, zmarli w męczarniach. Ocalał tylko ich dowódca, który później został poddany skomplikowanemu leczeniu. Pożar udało się na pewien czas stłumić, ale ponownie wybuchł z większą siłą.
27 kwietnia rano na miejsce katastrofy dotarł profesor Borys Legasow. To on zarządził natychmiastową ewakuację 10 kilometrowej strefy śmierci, która objęła pobliskie miasto Prypeć. Mieszkali w nim głównie pracownicy elektrowni i ich rodziny. Na zlecenie Legasowa, na płonący reaktor zaczęto zrzucać z wojskowych śmigłowców kilka tysięcy ton piasku, boru, dolomitu, gliny i ołowiu. Materiał topił się i tworzył zwartą bryłę otaczającą reaktor, dzięki czemu udało się opanować pożar.
Wypompowano także wodę ze zbiorników znajdujących się pod reaktorem, żeby nie dopuścić do wybuchu, który mógłby skazić kolejny obszar. Następnie, przy pomocy sprowadzonych z Tuły górników, zabezpieczono reaktor od dołu „betonową poduszką”. Jak się później okazało, te działania były słuszne, bo po kilku dniach radioaktywne szczątki reaktora przepaliły pierwotną podstawę i runęły do zabezpieczonego „betonową poduszką” zbiornika. Gdy później badano miejsce katastrofy, odnaleziono nową silnie radioaktywną substancję krystaliczną, którą nazwano czarnobylitem.
Reakcja władz i konsekwencje katastrofy
Pierwszy komunikat dla mieszkańców żyjących w promieniu 10 km od miejsca katastrofy wydano z rozkazu Legasowa dopiero w 36 godzin po wybuchu. W kolejnych dniach strefa ewakuacji została rozszerzona najpierw do 20, a następnie do 30 km wokół elektrowni. Przymusowa ewakuacja objęła łącznie ok. 350 tys. osób. Wojsko wywoziło mieszkańców siłą uniemożliwiając zabranie im jakichkolwiek rzeczy, które zostały następnie zniszczone.
Z powodu odniesionych ran i w wyniku napromieniowania zginęło 31 pracowników elektrowni i strażaków próbujących ugasić pożar. Do pracy na miejscu katastrofy było potrzebnych coraz więcej żołnierzy, których zaczęto mobilizować z najdalszych części kraju. Nazwano ich likwidatorami. 650 tys. osób, które brało udział w pracach porządkujących obszar katastrofy zostało narażonych na promieniowanie. Władze nie zapewniły likwidatorom odpowiedniej ochrony przeciwko promieniowaniu. Wielu z żołnierzy pracujących na miejscu katastrofy prędzej lub później odczuło skutki promieniowania na swoim zdrowiu.