Příčiny
Stavba čtvrtého bloku jaderné elektrárny v Černobylu byla dokončena v prosinci 1983, výroba elektřiny začala už 20. prosince. Obvykle se ještě asi půl roku po dokončení stavby provádějí testy jednotlivých částí, a teprve poté je elektrárna spuštěna. Avšak Černobyl nemohl čekat, podle plánu musel být spuštěn do konce roku 1983, i když ještě neprošel všemi testy. Jeden z opomenutých testů se týkal nouzového fungování turbíny: když na reaktoru dojde k poruše, musí být turbína schopna setrvačností vyrábět dostatek elektřiny ještě alespoň 45 sekund, než se spustí nouzové generátory. Tato elektřina je pro bezpečnost reaktoru životně důležitá: pohání chladící čerpadla, regulační a havarijní tyče, osvětluje velín i řídící pult.
Plánovaný průběh experimentu zněl: snížit výkon na 25 – 30 % (nejnižší výkon, při kterém je povolen provoz tohoto typu reaktoru), odstavit první ze dvou turbín, následně odpojit havarijní chlazení (aby nezačalo působit během testu) a nakonec přerušit přívod páry.
Zkouška turbíny byla naplánována a provedena v noci z 25. na 26. dubna 1986. Nejprve bylo nutné snížit výkon elektrárny, proto byla jedna turbína vypnuta. Zároveň byl odpojen systém nouzového chlazení reaktoru, aby nezačal působit během testu. Dispečer Ukrajinských energetických závodů žádal o odklad testu – blížily se svátky 1. máje, továrny potřebovaly dohnat plány. Test byl odložen o téměř devět hodin. Obsluha na tuto dobu nechala odpojený systém nouzového chlazení reaktoru, přestože to bylo v rozporu s předpisy. Nová směna začala večer s přípravami na zkoušku. Desetihodinové zdržení přineslo řadu důsledků. Během zkoušky se vystřídala odpolední a noční směna; v noční směně bylo méně zkušených operátorů, kteří se navíc na zkoušku nepřipravovali.
V průběhu přípravy zkoušky měli operátoři problémy s udržením stability výkonu reaktoru. Dopustili se přitom několika závažných chyb. Regulační tyče schopné zastavit v nouzi reaktor vysunuly výš, než dovolovaly předpisy. Výkon reaktoru klesl pod bezpečnou úroveň, reaktor se proto stal nestabilním. Přípravy testu měly být v tomto okamžiku zastaveny. Veškerou pozornost bylo třeba zaměřit na znovuzískání stability reaktoru. Aby dosáhli zvýšení výkonu, zapnuli operátoři přídavné oběhové čerpadlo. Vlivem silného ochlazování však klesl tlak a tím se výkon ještě snížil. Za normálních okolností by v takovém případě reaktor zastavily automatické havarijní systémy. Ty však obsluha úmyslně odpojila. Kontrolní systémy minimální hladiny vody a maximální teploty palivových článků byly také vypnuty.
Výbuch
Operátoři se dopustili poslední osudové chyby – vypnuli nouzový systém, aby zabránili havarijnímu odstavení reaktoru. Pak uzavřeli přívod páry do turbíny. Tím se snížil průtok chladicí vody, vzrostla její teplota a tlak. S rostoucím množstvím páry se zvýšila rychlost štěpné reakce, která dále zvýšila teplotu a tím i množství páry. Více páry znamenalo ještě rychlejší reakci. Výkon reaktoru začal prudce růst a katastrofa se již neodvratně blížila. V 1:23:40 běžel test již 36 sekund, výkon reaktoru dosáhl 100násobku maximálního projektového výkonu. V 1:23:44 se daly do pohybu regulační tyče, které měly reaktor zastavit. Byly však slyšet údery. Operátoři viděli, že se tyče zasekly. Palivové trubice se působením zvýšeného tlaku páry deformovaly. V 1:24:00 běžel test již 56 sekund. Tlak v reaktoru byl tak vysoký, že praskly palivové články a úlomky padaly do chladící vody. Ta se změnila v páru, tlak v trubkách rostl a ty praskly. Výbuch páry zvedl tisícitunové ocelové víko reaktoru a nastala první exploze. Z reaktoru začala unikat radioaktivita, dovnitř vnikl vzduch. Byl zde dostatek kyslíku a začal hořet grafit.
Kov palivových trubek reagoval s vodou. Vznikl vodík, který vybuchoval a nastala druhá exploze. Hořící trosky reaktoru vyletovaly do vzduchu a dopadaly na střechu sousedního, třetího bloku. Vedoucí noční směny ani provozní inženýr zodpovědný za strojní vybavení v tomto okamžiku nevěřili, že došlo k nehodě. Vyslali dva operátory aktivní zónu zkontrolovat. Tito operátoři byli ozářeni smrtelnou dávkou, stihli ještě podat zprávu o tom, co viděli.
Požár se podařilo na 4. bloku lokalizovat. Hasiči se vrhli do boje s ohněm, aby se nerozšířil na další bloky. Netušili, že příčinou ohně jsou vysoce radioaktivní zbytky reaktoru, stále je zalévali vodou. Radioaktivní tavenina ale měla teplotu přes 2000 °C, takže voda se při styku s ní rozkládala na kyslík a vodík, který vzápětí explodoval. Navzdory dobrému úmyslu a vinou neinformovanosti tak hasiči situaci ještě zhoršovali. V pět hodin ráno byl požár za cenu životů hasičů uhašen. Podařilo se zabránit šíření ohně na další budovy elektrárny, zejména na sousední třetí reaktor. Ten byl odstaven až čtyři hodiny po výbuchu čtvrtého reaktoru! Ještě 16 hodin po výbuchu se sám předseda komise ÚV KSSS pro jadernou energii divil, kde se vzaly kusy grafitu povalující se po celém areálu elektrárny – domníval se, že jde o materiál pro stavbu 5. a 6. bloku elektrárny, která v té době probíhala.
Následky
Exploze vyzářila asi 300 sievertů. Vzniklý radioaktivní mrak byl větrem hnán nejdříve na Skandinávii, kterou přeletěl a vrátil se zpět do místa svého vzniku, ale ještě v den havárie změnil vítr směr a vál přes Polsko přibližně směrem na tehdejší Československo a Rakousko. “Vlna” se odrazila od Alp a přešla naše území ještě jednou, směrem na Polsko. Druhá velká vlna zasáhla Bulharsko.
V neděli 27. dubna v sedm hodin vyrazil k Černobylu generál Pikalov ve vozidle vybaveném radiační ochranou a dozimetry. Zjistil, že hoří grafit v reaktoru a že reaktor vydal ohromné množství záření a tepla. Krátce poté byla varována sovětská vláda. Ve stejný den zachytilo Švédsko první stopy úniku radionuklidů. Odpoledne začala evakuace Pripjati a později všech obyvatel v třicetikilometrové zóně kolem elektrárny. V pondělí 28. dubna krátce po osmé hodině večerní SEČ se o katastrofě prostřednictvím krátké zprávy TASSu dozvěděl svět.
30. dubna se pomocí fotografií pořízených z vrtulníků zjistilo, že téměř čtvrtina grafitových bloků stále hoří. Teplota byla kolem 5000 °C. Do ovzduší se dostaly radioaktivní látky z aktivní zóny. Po třech marných pokusech uhasit oheň vodou rozhodli zodpovědní činitelé zasypat reaktor pískem, olovem a karbidem boričitým. Helikoptéry svrhly na hořící reaktor celkem 5000 tun materiálu: 800 tun dolomitu, který uvolňuje oxid uhličitý dusící plameny; karbid boričitý, který pohlcuje neutrony a zabraňuje štěpení uranu; 2400 tun olova, které pohlcuje teplo a záření; 1800 tun písku a jílu, který má zabránit přístupu vzduchu a tím oheň udusit. Vojáci, zejména piloti helikoptér, kteří na reaktor shazovali písek, olovo a další materiál, nebyli zpočátku vůbec chráněni proti radiaci. Trvalo tři dny, než armáda svépomocí vybavila helikoptéry alespoň základním stíněním, které chránilo posádku.
Ve čtvrtek 1. května se v Gomelu, Kyjevě a dalších městech v okolí Černobylu slavil Svátek práce. Úřady tvrdily, že situace je stabilní. Později se ukázalo, že tím mínili fakt, že radiace od 26. dubna postupně klesá. Ovšem její úroveň byla stále obrovská, kromě toho se změnil vítr a vál směrem na Kyjev.
Vědci a technici si uvědomovali nové nebezpečí, protože horké trosky reaktoru se mohly protavit betonovou deskou a skončit v zásobníku vody pod reaktorem. Následovala by mohutná exploze páry, dokonce silnější než původní výbuch. V pátek 2. května začali hasiči odčerpávat vodu ze zásobníku pod reaktorem – tento dlouhý a nebezpečný úkol plnili až do 8. května.
Jako druhý krok k zabránění výbuchu páry byly do země pod reaktorem vrtány díry a jimi se pumpoval tekutý dusík, který půdu zmrazil. Pondělí 5. května začal rozsáhlým únikem radioaktivity – téměř stejně velkým jako 26. dubna. Únik však později prakticky úplně ustal. Dosud nebylo nalezeno přijatelné vysvětlení tohoto druhého úniku. Od té chvíle úniky radioaktivity pozvolna klesaly.
Těsně po havárii zemřelo 31 osob (zaměstnanců elektrárny nebo hasičů), přes 140 lidí bylo zraněno a více než 100 000 evakuováno. Na odstranění následků havárie se podle některých zdrojů mohlo podílet až 600 000 osob, z nichž asi 150 000 potřebuje dnes zvláštní pozornost a péči.
Sarkofág postavený nad zničeným reaktorem na fotografii z roku 2003.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
Situace dnes
Dnes se zničený reaktor černobylského bloku číslo 4 skrývá pod mohutným železo–betonovým sarkofágem, jehož cena včetně řešení dalších následků exploze se pohybuje kolem dvou miliard dolarů. Podle expertů je třeba tuto ochranu před radioaktivitou každých 40 let obnovit. Okolo elektrárny jsou dvě zóny: 10 a 30 kilometrová. Oficiálním vlastníkem zón je Ministerstvo Černobylu Ukrajiny. Ve vnitřní zóně je úplný zákaz jakéhokoliv pohybu s výjimkou exkurzí a osob, které pracují v elektrárně. V 30 km pásmu kolem elektrárny probíhá druhá etapa vyklizovacích prací, která navazuje na první etapu probíhající v letech 1986 – 1989. Ta měla charakter nouzový a záchranný. Cílem právě probíhající druhé etapy je skrývka miliónů m3 svršku zeminy, která je do hloubky 3 cm zamořena 137Cs a 90Sr. Ze zamořené půdy rostou deformované borovice s hnědooranžovými, různě pokroucenými korunami. Ve vnější zóně je vesnice, do které se především starší lidé rok po havárii vrátili. Dnes jich tu žije asi 600. Na život si nestěžují, dostávají totiž finanční dávky od Ministerstva Černobylu Ukrajiny. Dvakrát týdně jim vozí autobus základní potraviny z území mimo zónu. Ještě nedávno byly v provozu dva reaktory elektrárny. Dne 15. prosince 2000 byl na nátlak západoevropských zemí odstaven poslední reaktor, a to především z psychologických důvodů. Mnoho lidí tak přišlo o práci. Někteří zaměstnanci elektrárny však zůstávají a pracují na likvidaci, zajištění a pozorování elektrárny.
V současnosti se 180 metrů od současného sarkofágu staví nový kryt. Celá stavba má výšku téměř 100 m, šířku 245 m a délku 150 m. Nad současný sarkofág bude nasunuta po kolejích během letošního roku. Cílem je zabránit dalšímu úniku radioaktivity do ovzduší a také umožnit bezpečnou demolici staré stavby původního betonového sarkofágu.
