1986: Tragická havárie v jaderné elektrárně Černobyl

Dnes je výroční dne, kdy došlo k největší civilní jaderné katastrofy v historii lidstva. Tím dnem byl 26. duben 1986. Mimořádná událost v JEČE ovlivnila životy statisíců lidí. Bezprostředně po výbuchu jaderného reaktoru zemřelo 31 osob z řad zaměstnanců elektrárny a ze zasahujících hasičů.

Kde a co je Černobyl

Nachází se na dnešní Ukrajině, zhruba 100 km severně od metropole Kyjev na řece Pripjať v blízkosti stejnojmenného města u hranic s Běloruskem. V době havárie měla JE plně funkční čtyři bloky, pátý a šestý byl ve výstavbě. V každém z bloků pracoval jaderný reaktor RBMK 1000 (kanálový reaktor vysokého výkonu, který k moderování neutronů využívá grafit), každý z nich o výkonu 1000 MWe (elektrický), resp. 3200 MWt (tepelný). Jejich palivem je 2% obohacený uran. Právě již zmíněný grafit, který při havárii začal hořet, byl z reaktoru vyvrhován do širokého okolí a stal se zdrojem pro další radioaktivní zamoření.

Dne 26. dubna 1986 v 01:24 hod. došlo na 4. bloku jaderné elektrárny Černobyl k havárii reaktoru, která měla za následek ozáření resp. radioaktivní zamoření mnoha tisíců obyvatel bývalého Sovětského svazu a dalších zemí. Po explozi reaktoru bylo více jak 140 lidí zraněno a přes 100 000 jich muselo být evakuováno mimo nebezpečnou oblast.

Bohužel rozsah havárie představitelé SSSR po několik dní tajili, a tak díky tomu bylo radiací zbytečně ohroženo a zasaženo velké množství lidí včetně blízkého města Pripjať či miliónové metropole Kyjev. Tento článek má za úkol vám přiblížit veškeré dění, které této katastrofě předcházelo a zároveň i následovalo.

JE Černobyl a její osudový blok č. 4. před havárii

Jeho stavba byla dokončena v prosinci roku 1983. Samotná výroba elektřiny začala již 20. prosince, což není obvyklé. Za normálních okolností se blok JE podrobuje několikaměsíčním testům jednotlivých částí a až poté je spuštěn do běžného provozu. To se v tomto případě však nestalo, neboť Černobyl nemohl čekat, protože dle plánu musel být bezpodmínečně spuštěn do konce roku 1983.

Ředitel JEČE Brjuchanov byl nucen 31. 12. 1983 podepsat protokol o úspěšném provedení všech nařízených testů, což nebyla pravda. Mimo jiné, jeden z neprovedených testů se týkal nouzového fungování turbíny. Tedy když na reaktoru dojde k závadě, musí být turbína schopna setrvačností vyrábět dostatečné množství elektřiny alespoň po dobu 45 sekund, než budou spuštěny nouzové generátory.

Tato dodávaná energie je právě pro bezpečnost reaktoru životně důležitá, pohání totiž chladící čerpadla, regulační i havarijní tyče a osvětluje velín JE i řídící pult. Právě zkouška turbíny byla v inkriminovaný den roku 1986 prováděna a stala se příčinou katastrofy. Tento osudný test měl být dle předpisů proveden ještě před samotným spuštěním jaderné elektrárny. Avšak jeho neprovedení nemělo přímý vliv na katastrofu.

Experiment, jaderná havárie a její průběh

Havárie vznikla v důsledku experimentu, který měl v reaktoru jaderné elektrárny ověřit setrvačný doběh turbogenerátoru. Plánovaný průběh přesně zněl : snížit výkon na 25–30% (700–1000 MWt), což je nejnižší povolený provozní výkon reaktoru s následným odpojením havarijního chlazení a přerušení přívodu páry. Zkouška měla být provedena těsně před odstavením reaktoru z provozu. V průběhu testu ale došlo k několika vážným chybám a lidským selháním, na jejímž konci byla katastrofální jaderná havárie.

Složení noční směny čtvrtého bloku:

Anatolij Djatlov – provozní zástupce hlavního inženýra Fomina
Alexandr Akimov – náčelník směny
Leonid Toptunov – starší inženýr řízení reaktoru, odpovědný za regulační tyče
Boris Stoljarčuk – starší inženýr řízení bloku JE
několik dalších pracovníků směny řízení provozu JE

Osudný pátek 25. 4. 1986

13:05
Začínají přípravy na zkoušku turbíny. K té je nutné snížit výkon reaktoru na polovic, proto je jedna z turbín vypnuta. Zároveň s ní je i odpojen systém nouzového chlazení reaktoru, aby nemohl působit během testu.

14:00
Hlavní dispečer Ukrajinských energetických závodů žádá o odklad testu z důvodů oslav 1. máje, neboť továrny potřebují dohnat plány. Test je tedy odložen o téměř 9 hodin. Obsluha JE však již na tuto dobu nechává odpojen systém nouzového chlazení reaktoru, přestože to odporuje předpisům.

16:00
Odchod ranní směny. Její pracovníci byli v předchozích dnech seznámeni se samotným testem a znají celý postup. Speciální tým elektroinženýrů, nikoliv však jaderných expertů zůstává dále na místě.

23:10
Příprava zkoušky opět začíná. Skoro desetihodinové zdržení nese celou řadu důsledků. Tým přítomných elektroinženýrů je značně unaven. Během zkoušky se vystřídá odpolední a noční směna.

00:00
V noční směně je podstatně méně zkušených operátorů, kteří se navíc ani na zkoušku nepřipravovali.

00:31:37
Operátoři Akimov a Toptunov jsou ve sporu s hlavním inženýrem Djatlovem o tom, že grafitový reaktor je při nízkém výkonu nestabilní a může přestat fungovat. Djatlov však na ně neústupně, až arogantně zakřičel „Jediné, co tady nefunguje, je ten váš neschopný personál‘‘, poté se rozhodl provést test při směrnicím odporujícímu výkonu 200 MWt se slovy "Reaktory chyby nedělají, jenom lidé‘‘.

00:38:26
Na nátlak Djatlova se pokračovalo dále v testu. V průběhu přípravy zkoušky měli operátoři problémy s udržením stability výkonu reaktoru až na 30 MWt, tzn. prakticky zastavení štěpné reakce. Dopustili se přitom ze strachu z propuštění několika závažných chyb:

Tragické chyby obsluhy jaderné elektrárny:

Regulační tyče schopné zastavit v nouzi reaktor jsou vysunuty výše, než dovolují předpisy. Operátor ranní směny Uskov později při vyšetřování vypověděl, že by byl učinil totéž. Doslova řekl: "Často nepovažujeme za potřebné doslovné plnění pokynů – to bychom se do nich doslova zamotali.“ Uskov dále poukázal na fakt, že během výcviku operátorů slyšeli znovu a znovu, že jaderná elektrárna nemůže vybuchnout.
Výkon elektrárny klesl pod bezpečnou úroveň, reaktor se proto stal nestabilní. Přípravy testu měly být v tomto okamžiku zastaveny. Veškerou pozornost bylo třeba zaměřit na znovuzískání stability reaktoru.
Aby dosáhli zvýšení výkonu, zapínají operátoři přídavné oběhové čerpadlo. Vlivem silného ochlazování však klesá tlak, a tím se výkon ještě snižuje. 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 jsou rovněž vypnuty.

01:23:04
Test turbogenerátoru začíná. Operátoři se dopouštějí poslední osudové chyby – vypínají nouzový systém, aby tak zabránili případnému havarijnímu odstavení reaktoru. Pak uzavírají přívod páry do turbíny.

Tím se sníží průtok chladicí vody, roste dále její teplota a tlak. S rostoucím množstvím páry se rapidně zvyšuje rychlost štěpné reakce, která dále zvyšuje teplotu, a tím i vzniklé množství páry. Více páry znamená ještě rychlejší reakci atd. Výkon reaktoru začíná prudce růst a katastrofa nedozírných následků se již neodvratně blíží.

01:23:40
Leonid Toptunov, operátor zodpovědný za regulační tyče, tiskne červené tlačítko vypínače havarijního odstavení. Test běží již 36 sekund. Výkon reaktoru dosahuje 100-násobku maximálního projektového výkonu.

01:23:44
Regulační tyče, které mají reaktor zastavit, se dávají do pohybu, jsou však slyšet údery. Operátoři vidí, že se tyče zasekly. Palivové trubice se působením zvýšeného tlaku páry deformují.

01:24:00
Test běží již dlouhých 56 sekund. Tlak v reaktoru je již tak vysoký, že praskají palivové články a jejich úlomky padají do chladící vody. Ta se ihned mění v páru, tlak v trubkách nadále roste a ty praskají. Výbuch páry zvedá 1000 tun vážící ocelové víko reaktoru, jako kdyby bylo ze dřeva – to byla první exploze. Z reaktoru začíná unikat radioaktivita, dovnitř vniká vzduch.

01:24:30
Nyní je zde dostatek kyslíku a začíná hořet grafit. Kov palivových trubek reaguje s vodou. Vzniká tak vodík, který vybuchuje – druhá exploze. 700 tun hořícího grafitu a trosky reaktoru vyletují do vzduchu a dopadají na střechu sousedního, třetího bloku JEČE.

Vedoucí noční směny Akimov ani provozní inženýr zodpovědný za strojní vybavení Datlov v tomto okamžiku nevěří, že došlo k nehodě. Vysílají proto dva operátory aktivní zónu zkontrolovat. Tito operátoři jsou ozářeni smrtelnou dávkou, stihnou však ještě podat zprávu, že reaktor je zničen. Ani poté v nastalé panice a šoku tomu nikdo ze zodpovědných pracovníků JEČE nevěří.

Po zjištění skutečného stavu věci (už tomu celý tým začal konečně věřit), si přítomní vědci a technici uvědomují nové nebezpečí – horké trosky reaktoru se mohou protavit betonovou deskou a skončit v zásobníku vody pod reaktorem. Nevyhnutelně by následovala mohutná exploze páry, zřejmě dokonce silnější než původní výbuch.

01:26:00
Hasiči JEČE dostávají telefonátem informaci, že došlo k explozi mezi blokem 3. a 4. a že hoří střecha reaktorového sálu čtvrtého bloku.

02:20:00
Na bloku číslo 4. se daří požár lokalizovat, hasiči, kteří se vrhli do boje s plameny, nasazují vlastní životy, neboť dosud nevědí, co se vlastně stalo. Nemají ani potuchy o tom, že hořící části jsou zbytky vysoce radioaktivního grafitu.

05:10:00
Za cenu životů zasahujících hasičů byl požár konečně uhašen. Exploze vyzářila cca 300 sievertů (na běžný rentgenový snímek plic u lékaře potřebujeme asi 0,035 sievertů). To, co následovalo poté, by vydalo na několik knih. Díky havárii uniklo z reaktoru do životního prostředí neskutečné množství radioaktivních látek. Odhaduje se, že to bylo celkem cca 30 až 50 milionů historické měrné jednotky Curie*, což je však „jen“ jedna dvacetina (4 až 5 %) veškeré radioaktivity obsažené v reaktoru. Převod mezi jednotkou Curie a jednotkou Becquerel je 1 Ci = 3,7×1010 Bq.

*Curie (Ci) je jednotka množství radioaktivity. 1 Curie představuje 37 miliard radioaktivních rozpadů za sekundu. 30 milionů Curie znamená, že uniklé látky vyzáří přes 1 000 000 000 000 000 000 částic radioaktivního záření za sekundu.

Likvidace hořícího reaktoru byla skutečně dramatická a nebezpečná

V prvních hodinách po explozi došlo k již zmíněným ztrátám na životech a to především z řad zasahujících hasičů. Ti nebyli vybaveni potřebnými ochrannými pomůckami, neměli ani respirátory či obleky. A to dokonce ani závodní jednotka jaderné elektrárny.

Hasiči při likvidaci požáru vůbec netušili, co vlastně oheň způsobilo ba ani to, že kolem nich hoří vysoce radioaktivní zbytky reaktoru RBMK 1000. Během pěti hodin po výbuchu se jim podařilo zabránit v šíření ohně na další objekty JEČE a hlavně na sousední třetí reaktor. Velmi zarážející fakt je to, že třetí reaktor byl odstaven až dlouhé čtyři hodiny po explozi čtvrtého bloku.

16 hodin po výbuchu se divil předseda komise ÚV KSSS pro jadernou energii, kde se vzaly kusy grafitu volně se povalující po celém areálu černobylské elektrárny. Myslel si, že se jedná o stavební materiál právě budovaných bloků číslo 5. a 6. Až po mnoha hodinách přítomní experti armády zjistili šokující skutečnost – úroveň radiace těchto úlomků dosahuje až 2000 rentgenů za hodinu. Tzn. že pouhý 15 minut dlouhý pobyt člověka v blízkosti těchto úlomků by jej odsoudil k okamžité smrti z ozáření!

V té době hasiči zalévali stále trosky reaktoru bloku 4. vodou, což však nemělo žádný hasební efekt, ba naopak. Díky tomu, že radioaktivní tavenina měla teplotu více jak 2000° C, tak se voda při styku s ní rozkládala na vodík a kyslík a vzápětí tato směs explodovala.

Bohužel neinformovanost požárníků situace navzdory dobrému úmyslu ještě zhoršovala. Po třech marných pokusech uhasit oheň za pomoci vody se konečně zodpovědní pracovníci rozhodli, že se reaktor zasype pískem, olovem a karbidem boričitým. Tak se i stalo, bohužel pro posádky zasahujících helikoptér. V nich nebyla z počátku umístěna žádná ochrana proti radioaktivitě, ta se do vrtulníků Mi-26 dodala až po několika dnech.

Z helikoptér bylo celkem svrženo na hořící reaktor zhruba 5000 tun materiálu. 800 tun dolomitu, ten uvolňuje oxid uhličitý dusící plameny; karbid boričitý, který pohlcuje neutrony a zabraňuje štěpení uranu; 2400 tun olova, to pohlcuje teplo a záření; 1800 tun písku a jílu, který má zabránit přístupu vzduchu a tím dojde k udušení ohně. Během těchto prací si přítomní vědci a jaderní inženýři uvědomují další nebezpečnou skutečnost.

Díky hasebnímu zásahu vodou a zásobníku vody přímo pod reaktorem by mohlo dojít k tomu, že jeho horké trosky můžou protavit betonovou desku a skončit pod ní, právě v zásobníku vody. Poté by následovala mohutná exploze páry, dle expertů dokonce ještě silnější než původní výbuch reaktoru.

A tak na řadu přišli opět hasiči. Ti začali odčerpávat tuto vysoce radioaktivní vodu. Tento dlouhý a mimořádně nebezpečný úkol plnili až do 8. května. Za tuto práci každý z nich tehdy dostal neuvěřitelnou odměnu ve výši 1000 rublů! Na odstranění následků černobylské katastrofy se kromě hasičů podílelo také velké množství vojáků, potápěčů, horníků, studentů, stavebních dělníků, řidičů a policistů (milicionářů).

Těm všem se přezdívalo „likvidátoři“. Celkem jich bylo dle oficiálních údajů 650 000! Ozáření v různé míře zasáhlo každého z nich. Radioaktivita však nepostihla jen lidi, ale rovněž i techniku. Dnes je možné vidět na jejím „hřbitově“ Razsocha stovky kusů požárních, vojenských a nákladních vozidel, stavebních strojů, těžkých vrtulníků a mnoho dalších automobilů.

Evakuace obyvatel se uskutečnila pozdě

Díky této havárii musela být provedena evakuace přilehlého města Pripjať, ze kterého odešlo nuceně 50 000 jeho obyvatel. To se však stalo až více jak 24 hodin po tragické nehodě. Mělo to za následek zbytečné ohrožení lidí, u mnohých se poté projevila nemoc z ozáření nebo její příznaky. Prostě a jednoduše, úřady rozsah této havárie zbytečně tajily a kdo to odnesl? Obyčejní lidé. Takový byl přístup tehdejšího SSSR.

Dokonce ještě v roce 1988 bylo např. vlastnictví dozimetru trestným činem, to hovoří za vše. Celkový počet evakuovaných či přesídlených obyvatel dosáhl čísla cca 350 000. Následky pocítilo několik milionů obyvatel z celého SSSR. Černobylská tragédie však zasáhla i území dalších evropských států, bývalé ČSSR nevyjímaje. U nás byl bohužel přístup k této nehodě velmi podobný tomu sovětskému.

Vše zakončil betonový sarkofág

Černobylská tragedie byla završena postavením masivního betonového sarkofágu, který ukrývá vybuchlý reaktor. Vydržet by měl dle propočtů asi 70 let, tyto údaje se však u různých zdrojů liší. Uvádí se i životnost jen 40 let, neboť stávající sarkofág vykazuje jistou konstrukční nestabilnost. Proto byl měl být postaven nový kryt, ten by měl reaktor, resp. stávající sarkofág, pokrývat déle než 100 let. Jaderná elektrárna Černobyl není od roku 2000 v provozu.

Na přelomu tisíciletí byl definitivně odstaven i její poslední funkční blok. Na místě pracuje neustále určité množství osob, zajišťujících nezbytné provozní úkony v bývalé elektrárně. Blízké okolí JEČE je dnes jen zřídka obydleno, vrátilo se sem pár set starousedlíků. Mimo vyznačené cesty, kam jezdí i autobusy s turisty, je stále vysoké množství radioaktivity. Ta se projevila i na vzhledu životního prostředí.

Závěrem se nabízí otázka, zda byla černobylská havárie nevyhnutelná. Ne! Dle různých expertů se jí dalo včas předejít a zabránit. A to dokonce i v pokročilé etapě v úvodu popsaného experimentu. Havárii způsobila chyba lidského faktoru, o tom dnes není pochyb. Svoji roli hrála i tendence reaktoru k nestabilitě.

Jeden z otců atomového věku v SSSR po svém prvním návratu z černobylské oblasti řekl : „Celý život jsem bojoval za to, abychom elektrickou energii získávali pomocí jaderné reakce. Teď si myslím, že jsme to dělat neměli… Nepřítel není ukryt v technice. Nepřítelem není typ letadla, typ jaderného reaktoru, typ energetiky. Hlavním nepřítelem je samotný způsob utváření a řízení energetických procesů, způsob plně závislý na člověku. Nejdůležitější je tedy lidský faktor.

Zatímco dřív jsme se na bezpečnost dívali jako na ochranu člověka před vlivy techniky, dnes je situace zcela jiná. Dnes musíme techniku chránit před člověkem.“ Přesně v den druhého výročí tragické havárie, pronásledován pocitem vlastní odpovědnosti a viny, spáchal akademik Valerij Legasov sebevraždu.

Může se to stát i u nás?

V jaderné elektrárně Temelín by k takovéto havárii nemohlo nikdy dojít. A to ani při hypotetickém pochybení její obsluhy. Je to dáno použitou konstrukcí reaktoru, který je v JETE typu VVER. Přesto u nás k jaderným haváriím došlo, konkrétně v bývalé ČSSR v jaderné elektrárně Jaslovské Bohunice. Stalo se tak 5. ledna roku 1976, kdy do haly reaktoru unikl vysoce radioaktivní oxid uhličitý. Příčinou bylo nedostatečné zasunutí palivových článků.

Při havárii byl vydán příkaz evakuace celého objektu JEJB, bohužel dva její zaměstnanci se zachránit nestačili. Když se jim podařilo doběhnout k nouzovému východu, čekalo je nemilé překvapení. Zamčené dveře! Vedení elektrárny tímto krokem chtělo zabránit častým krádežím. Další nehoda se stala ve stejné elektrárně o rok později. Měla i závažnější charakter než ta z roku 1976.

Členové obsluhy měnili za provozu palivové články a při spěchu se jim podařilo spustit do reaktoru i článek, který byl utěsněn silikagelem. Chladící medium jím tak nemohlo proudit a on se začal tavit. Poté, co se protavila i stěna kanálku, ve kterém byl inkriminovaný článek zasunut, došlo k úniku radioaktivní vody. Díky tomu jí byl nedostatek a to způsobilo, že se začaly tavit i ostatní palivové články.

Celkem se jich roztavila zhruba čtvrtina. Do okolí tak uniklo velké množství radiace, na několika místech blízké řeky Dudváh byla zjištěna radiační hodnota ve srovnatelné výši, jako při černobylské katastrofě v době jeho evakuace, tedy více jak den po explozi.