Катастрофа на ЧАЭС

После достижения 200 МВт тепловой мощности были включены дополнительные главные циркуляционные насосы, которые, совместно с двумя дополнительно работающими насосами ПЭН, должны были служить нагрузкой для генераторов во время эксперимента. Увеличившийся расход теплоносителя через реактор вызвал повышение температуры теплоносителя на входе в активную зону, которая приблизилась к температуре начала вскипания воды.

В 1:23:04 начался эксперимент. Из-за снижения оборотов насосов, подключённых к «выбегающему» генератору, и  положительного парового коэффициента реактивности  реактор испытывал тенденцию к увеличению мощности (вводилась положительная реактивность), однако в течение почти всего времени эксперимента система управления успешно этому противодействовала, непрерывно погружая регулирующие стержни в активную зону. Примерно в 1:23:39 сформировалась команда на остановку реактора. В течение 2х секунд команда была «снята» и сформировалась вновь по разгону реактора. Известно, что была нажата кнопка аварийной защиты, однако время её нажатия является дискуссионным вопросом. Существуют утверждения, что нажатие было вызвано начавшимися разгоном, произошло фактически во время разрушения реактора, по другим утверждениям — предусмотрено заранее и выполнено в спокойной обстановке, хотя в программе испытаний об остановке реактора не упоминается. Группа INSAG, давая оценку нажатия кнопки АЗ, не делает строгих выводов ни о времени её нажатия, ни о цели нажатия. Следует отметить, что системы контроля реактора не предназначены для регистрации быстропротекающих процессов, поэтому по зарегистрированным данным сложно установить, начался ли разгон реактора до включения оператором аварийной защиты или после.

По сформированной команде  аварийной защиты реактора (АЗ-5, что  бы ни было её первопричиной) поглощающие  стержни начали движение в активную зону, однако вследствие их неудачной  конструкции и заниженного (не регламентного) оперативного запаса реактивности реактор  не был заглушен: мощность реактора после секундного снижения начала быстро возрастать, зашкалив по всем измерительным  приборам. Аварийный разгон сопровождался  звуковыми эффектами (периодические  удары с нарастающей амплитудой), мощными ударами, отключением света (включилось аварийное освещение). По различным свидетельствам произошло  от одного до нескольких мощных ударов (большинство свидетелей указали  на два мощных взрыва), и к 1:23:47—1:23:50 реактор был полностью разрушен. О первопричине неконтролируемого  разгона реактора высказываются  несколько различных мнений. Указывается, что таковой мог стать «концевой  эффект» или непредвиденное вскипание  теплоносителя, например, вследствие его  подкипания в канавках ЗРК (кавитация  на ЗРК) или отключения «выбегающих» главных циркуляционных насосов. Эти  насосы могли отключиться внутренними  защитами, неучтёнными в программе  эксперимента (например: по снижению частоты, напряжения или расхода через  насос), вызвав рост паросодержания.

О точной последовательности процессов, которые привели к  взрывам, не существует единого представления. Общепризнано, что в процессе неконтролируемого  разгона реактора, сопровождавшегося  ростом температур и давлений, были разрушены тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы) и часть технологических каналов (см. РБМК), в которых эти ТВЭЛы находились. Пар из повреждённых каналов начал поступать в реакторное пространство, что вызвало его частичное разрушение, отрыв и подъём  верхней плиты реактора и дальнейшее катастрофическое развитие аварии, в том числе выброс в окружающую среду материалов активной зоны.

Высказывались также предположения, что взрыв, разрушивший реактор, имеет химическую природу, то есть взрыв водорода, который образовался в реакторе при высокой температуре в результате пароциркониевой реакции и ряда других процессов. По другой гипотезе, это взрыв чисто ядерной природы, то есть тепловой взрыв реактора в результате его разгона на мгновенных нейтронах, вызванного полным обезвоживанием активной зоны. Большой положительный паровой коэффициент реактивности делает такую версию аварии вполне вероятной. Наконец, существует версия, что взрыв — исключительно паровой. По этой версии все разрушения вызвал поток пара, выбросив из шахты значительную часть графита и топлива. А пиротехнические эффекты в виде «фейерверка вылетающих раскалённых и горящих фрагментов», которые наблюдали очевидцы — результат «возникновения пароциркониевой и других химических экзотермических реакций».

3.  Ликвидация

В 1.24 ночи на пульт дежурного  СПЧ-2 (по охране ЧАЭС) поступил сигнал о возгорании на АЭС. К станции  выехал дежурный караул пожарной части  во главе с лейтенантом внутренней службы Правиком (14 человек на Зил-131). Приняв руководство тушением пожара на себя, по рации передал сообщение  на пульт дежурного пожарной части  по охране г.Припяти (СВПЧ-6) о помощи. Из этой пожарной части прибыл лейтенант  Кибенок также с дежурным караулом (10 человек). По цепочке было передано сообщение о возгорании высокого номера сложности, по которому к станции  должны прибыть пожарные подразделения  Киевской и близлежащих областей. Руководство тушением пожара взял на себя прибывший на станцию майор Телятников. После прибытия первого караула началось тушение пожара на крыше машинного зала, реакторном зале. Серьезнее всего пострадали пожарные тушившие реакторный зал. К 4 часам утра пожар был локализован на крыше машинного зала. К 6 часам утра был затушен. Всего принимало участие в тушении пожара 69 человек личного состава и 14 единиц техники. Наличие высокого уровня радиации было достоверно установлено только к 3.30.

Пожарные не дали огню перекинуться на 3 блок (у 3 с 4 блоком единые переходы). Из средств защиты у пожарных была только боевка (брезентовая роба), каска  и рукавицы. В противогазах КИП-5 было невозможно работать из-за высокой  температуры горения. Их пожарные поснимали  в первые 10 минут. Вместо огнестойкого покрытия (как было положено по инструкции) крыша машинного зала была залита обычным горючим битумом. Примерно к 2 часам ночи появились первые пораженные из числа пожарных. У пораженных стала проявляться слабость, рвота, "ядерный загар", после снятия рукавиц снималась и кожа с  рук. Помощь им оказывали на месте (медпункт станции), потом переправляли в городскую  больницу Припяти. Практически не пострадали водители пожарных автомобилей. 27 апреля первую группу пораженных (28 человек) отправили  самолетом в Москву (6-я радиологическая  больница).

Лейтенантам В. Н. Кибенок и В. П. Правик посмертно было присвоено звание Героя Советского Союза. Пожарные Титенок, Тищура, Игнатенко и др., сражавшиеся с огнем в реакторном зале, посмертно были награждены орденами и медалями.

Из двух имевшихся приборов на 1000 рентген в час один вышел  из строя, а другой оказался недоступен из-за возникших завалов. Поэтому  в первые часы аварии были неизвестны реальные уровни радиации в помещениях блока и вокруг него. Неясным было и состояние реактора.

В первые часы после аварии, многие, по-видимому, не сознавали, насколько  сильно повреждён реактор, поэтому  было принято ошибочное решение  обеспечить подачу воды в активную зону реактора для её охлаждения. Эти  усилия были бесполезными, так как  и трубопроводы и сама активная зона были разрушены, но они требовали  ведения работ в зонах с  высокой радиацией. Другие действия персонала станции, такие как  тушение локальных очагов пожаров  в помещениях станции, меры, направленные на предотвращение возможного взрыва водорода, и др., напротив, были необходимыми. Возможно, они предотвратили ещё более серьёзные последствия. При выполнении этих работ многие сотрудники станции получили большие дозы радиации, а некоторые даже смертельные. В их числе оказались начальник смены блока А. Акимов и оператор Л. Топтунов, управлявшие реактором во время аварии.

Первое официальное сообщение  было сделано по телевидению 28 апреля. В довольно сухом сообщении сообщалось о факте аварии и двух погибших, об истинных масштабах катастрофы стали  сообщать позже.

После оценки масштабов радиоактивного загрязнения стало понятно, что  потребуется эвакуация города Припять, которая была проведена 27 апреля. В первые дни после аварии было эвакуировано население 10-километровой зоны. В последующие дни было эвакуировано население других населённых пунктов 30-километровой зоны. Запрещалось брать с собой вещи, многие были эвакуированы в домашней одежде. Чтобы не раздувать панику, сообщалось, что эвакуированные вернутся домой через три дня. Домашних животных с собой брать не разрешали (впоследствии они были расстреляны).

Безопасные пути движения колонн эвакуированного населения  определялись с учётом уже полученных данных радиационной разведки. Несмотря на это, ни 26, ни 27 апреля жителей не предупредили о существующей опасности  и не дали никаких рекомендаций о  том, как следует себя вести, чтобы  уменьшить влияние радиоактивного загрязнения.

В то время, как все иностранные  средства массовой информации говорили об угрозе для жизни людей, а на экранах телевизоров демонстрировалась  карта воздушных потоков в  Центральной и Восточной Европе, в Киеве и других городах Украины и Белоруссии проводились праздничные демонстрации и гуляния, посвящённые Первомаю. Лица, ответственные за утаивание информации, объясняли впоследствии своё решение необходимостью предотвратить панику среди населения.

Для ликвидации последствий  аварии была создана правительственная  комиссия, председателем которой  был назначен заместитель председателя Совета министров СССР Борис Евдокимович  Щербина. От института, разработавшего реактор, в комиссию вошёл химик-неорганик академик В. А. Легасов. В итоге он проработал на месте аварии 4 месяца вместо положенных двух недель. Именно он рассчитал возможность применения и разработал состав смеси (боросодержащие вещества, свинец и доломиты), которой с самого первого дня забрасывали с вертолётов в зону реактора для предотвращения дальнейшего разогрева остатков реактора и уменьшения выбросов радиоактивных аэрозолей в атмосферу. Также именно он, выехав на бронетранспортёре непосредственно к реактору определил, что показания датчиков нейтронов о продолжающейся атомной реакции недостоверны, так как они реагируют на мощнейшее гамма-излучение. Проведёный анализ соотношения изотопов йода показал, что на самом деле реакция остановилась.

Для координации работ  были также созданы республиканские  комиссии в Белорусской, Украинской ССР и в РСФСР, различные ведомственные комиссии и штабы. В 30-километровую зону вокруг ЧАЭС стали прибывать специалисты, командированные для проведения работ на аварийном блоке и вокруг него, а также воинские части, как регулярные, так и составленные из срочно призванных резервистов. Их всех позднее стали называть «ликвидаторами». Ликвидаторы работали в опасной зоне посменно: те, кто набрал максимально допустимую дозу радиации, уезжали, а на их место приезжали другие. Основная часть работ была выполнена в 1986—1987 годах, в них приняли участие примерно 240 000 человек. Общее количество ликвидаторов (включая последующие годы) составило около 600 000.

В первые дни основные усилия были направлены на снижение радиоактивных  выбросов из разрушенного реактора и  предотвращение ещё более серьёзных  последствий. Например, существовали опасения, что из-за остаточного тепловыделения в топливе, остающемся в реакторе, произойдёт расплавление активной зоны. Расплавленное вещество могло бы проникнуть в затопленное помещение  под реактором и вызвать ещё  один взрыв с большим выбросом радиоактивности. Вода из этих помещений  была откачана. Также были приняты  меры для того, чтобы предотвратить  проникновение расплава в грунт  под реактором. 

Одним из наиболее значимых, как по потраченным ресурсам, так  и по выполненным объемам работ  на промплощадке ЧАЭС, является создание глубокой железобетонной стены в грунте на востоке от станции. В сжатые строки была создана стена глубиной до 100 метров и протяженностью около трех километров для минимизации поступления радиоактивных веществ промышленной площадки ЧАЭС через грунтовые воды в реку Припять. 

Начиная с мая и по декабрь 1986 года в небе над зоной отчуждения и на дальних подступах к этим территориям был реализован уникальный комплекс работ по недопущению выпадения  осадков на радиоактивно-загрязненные земли. В сжатые сроки был мобилизован  весь технический и научный потенциал  страны в области метеорологии для  подавления дождевых облаков и активного препятствования их появления над чернобыльской зоной. В работу были вовлечены самолеты, которые в начале 80-х были модернезированы по программе "Циклон".

В первые дни аварии, когда  стал очевиден масштаб катастрофы, многие специалисты считали, что  нижний ярус строительных конструкций  не выдержит температурных нагрузок и дополнительного давления от насыпанных вертолётами 5-ти тысяч тонн материалов. Специалисты высказывали опасения, что если топливо провалится вниз, то вызовет загрязнение грунтовых  вод.

Такие предположения послужили  обоснованием для создания некоего  барьера, который бы преградил путь движения топливных масс из расплавленного ядерного реактора в грунтовые воды.

Было решено создать огромный железобетонный монолит под разрушенным реактором 4-го энергоблока. Уникальностью этого сооружения было то, что плита под реактором должна была быть не только фундаментом, но и обладать свойством холодильника. Внутри этого монолита планировалось устроить систему трубопроводов для подачи воды с целью охлаждения пространства под реактором.  
   Кроме того, при сооружении железобетонной плиты планировалось смонтировать измерительную аппаратуру различного назначения.

Работы по созданию защитной плиты были начаты уже 3 мая 1986 года. В этот день на ЧАЭС приехала первая группа горняков. Всего в прокладке  туннеля под реактор, а также  в извлечении грунта из-под реактора, принимало участие 388 шахтеров. Из Донбасса прибыло 234 и 154 горняка из московского угольного бассейна.

Эти люди выполнили уникальные работы в чрезвычайно опасных  условиях. Была пробита штольня под фундаментом 4-го энергоблока диаметром 1,8 метра. Был создан 136-метровый тоннель, по которому провести коммуникации и железнодорожные рельсы. Из-под плиты реактора был выбран грунт и уложена арматура для дальнейшего бетонирования. Самые первые, самые тяжёлые и самые опасные метры прошла тогда сквозная комплексная бригада Н. Швеца.