26 квітня 1986 року о 1:23:44 ночі вибухнув 4-й реактор ЧАЕС, що стало найбільшою ядерною аварією в історії, призвело до відселення понад 100 тис. людей із Прип’яті та довколишніх населених пунктів, смертей і хвороб тисяч людей (хоча в радянських звітах ідеться лише про 31 жертву). У ліквідації наслідків було задіяно більше 600 тис. осіб. У 1988-му СРСР засудив директора станції Віктора Брюханова, головного інженера Миколу Фоміна та його заступника Анатолія Дятлова до 10 років ув’язнення як винних у катастрофі. На сьогодні відомо, що аварія сталася через збіг малоймовірних обставин: непрофесійних дій персоналу та дефекту реактора РБМК-1000. День напередодні катастрофи добре задокументований, що дає змогу зрозуміти, як вона трапилася.
У житті Віктора Брюханова вже було фатальне 26 квітня. У 1966-му, рівно за 20 років до катастрофи, у Ташкенті стався землетрус. Брюханов працював інженером на ТЕС у передмісті узбецької столиці. Будинок його батьків було знищено, і сім’я Брюханових переїхала до безпечнішого Слов’янська, де будувалася друга черга ТЕС. Компетентність Віктора як інженера справила враження на начальство, і в 1970-му йому зробили спокусливу пропозицію очолити будівництво нової АЕС, а згодом і саму станцію.
Фотогалерея: Четвертий енергоблок ЧАЕС накрили Аркою
План побудови станції був нереалістичним. Влада хотіла, щоб команда Брюханова з нуля ввела в експлуатацію ядерний реактор за п’ять років. Дата запуску постійно відтягувалася, і перший реактор дав енергію лише наприкінці 1977-го. Терміни спорудження нових енергоблоків ще зменшувалися. На недобудований 5-й енергоблок виділили тільки два роки. Не вистачало кваліфікованих працівників, необхідних матеріалів, а частина наявних були браковані.
Заради економії для станції обрали реактори РБМК-1000 (реактор великої потужності канальний) замість надійніших водно-водяних енергетичних (ВВЕР). В активній зоні ВВЕР циркулює вода, що нагрівається до 320 °С від паливних каналів, у які завантажене ядерне паливо та де відбувається ядерна реакція. Воду підтримують під тиском 160 атмосфер, щоб вона залишалася рідкою. Це перший контур реактора, і вода з нього нагріває воду другого контуру, що випаровується й крутить турбіни. У разі виникнення аварійної ситуації протягом 2 секунд в активну зону реактора падають регулюючі стрижні з бору та графіту, що поглинають надлишкові нейтрони й зупиняють реакцію. На сьогодні ВВЕР — найпоширеніший тип реактора.
Проте ВВЕР потребує більшого відсотка збагаченого урану, ніж РБМК. У ядерній реакції використовується уран-235. Його частка становить лише 0,7% усього природного урану. Цього замало задля запуску ядерної реакції, й у ВВЕР вміст ізотопу доводять до 3–4%. Тоді як у ранніх моделях РБМК достатньо лише 1,8%. Збагачення урану — дуже дорога й технологічно складна процедура. До того ж на момент спорудження ЧАЕС ВВЕР давали лише 440 МВт електричної потужності, тоді як РБМК — 1000 МВт.
Науковий керівник будівництва реакторів обох типів академік Анатолій Александров запевняв, що РБМК «такий самий надійний, як і самовар» і його нібито можна ставити «навіть на Червоній площі». Для зменшення витрат реактори на ЧАЕС будували без контайнменту — бетонної захисної споруди, що мала не допустити виходу радіації назовні в аварійній ситуації. При цьому РБМК були «брудними реакторами». На ЧАЕС вони випромінювали 4000 Кюрі за добу (одиниця виміру Кюрі відповідає радіації, що утворюється під час розпаду 37 млрд атомів), тоді як ВВЕР — лише 100 Кюрі.
У п’ятницю, 25 квітня, команда ЧАЕС мала провести плановий ремонт 4-го енергоблока. При цьому планувалося кілька тестів. Один із них стосувався безпеки реактора. При його вимиканні запускалися дизельні генератори, що давали енергію для системи охолодження. Але відбувалося це лише через 45 секунд, за які реактор, що залишався без охолодження, міг розплавитися. Інженери з Донтехенерго придумали оригінальне вирішення проблеми. Коли реактор вимикали, водяна пара деякий час ще крутила турбіну. Енергії від турбіни мало вистачити, щоб живити систему охолодження протягом 45 секунд, доки не увімкнуться дизельні генератори. Для тесту треба було надовго заглушити реактор, що теоретично могло призвести до поломок, проте в них ніхто не вірив.
Читайте також: Хлопчики на хрестах під веселками без дощу
Єдиною людиною на станції, яка могла передбачити негаразди, був Віталій Борець. У 1975 році він проходив стажування на АЕС неподалік Ленінграда. Працівники станції намагалися запустити реактор, для цього витягли з нього майже всі контролюючі стрижні. Але реактор почав неконтрольовано набирати потужність. Щоб зупинити процес, оператор повернув стрижні, проте спроба провалилася. Двічі реактор зупинявся завдяки системі аварійного захисту. Через перегрів розплавився один із каналів, що супроводжувалося викидом радіоактивних речовин. Борець пригадує, що коли вказав працівникам ЛАЕС на можливі конструкційні дефекти РБМК, то почув у відповідь: «Радянський реактор не може вибухнути». Усю інформацію про аварію засекретили.
За тиждень до 26 квітня 1986 року саме йому доручили скласти план іспитів. Процедуру зупинки реактора мали розпочати 24 квітня о 10-й вечора, а всі іспити провести до 13-ї години 25 квітня. Згодом до плану внесли корективи: запустити реактор не пізніше як о 10-й ранку п’ятниці, адже що довше він працює на малій потужності, то більше ксенонове отруєння.
Атомний реактор працює завдяки ядерній ланцюговій реакції. У ядра урану-235 влучають нейтрони, з вивільненням енергії вони розпадаються. Серед продуктів розпаду два чи три нейтрони. Важливо, щоб кількість нейтронів, які викликають реакцію, була однаковою в кожному поколінні. Під час експлуатації реактора кількість нейтронів постійно зростає і в активну зону вводять регулюючі стрижні з бору чи кадмію — матеріалів, які добре їх поглинають. Один із продуктів розпаду урану-235 — ксенон-135, що також поглинає надлишкові нейтрони. Коли реактор працює на великій потужності, ксенон швидко насичується ними і, по суті, не впливає на його роботу. Та за малої потужності кількість ксенону зростає. Він активно поглинає нейтрони, і доводиться витягати все більше стрижнів, щоб знову запустити реакцію. Реакція досягає точки, коли ксенон уже не справляється з надлишковими нейтронами, і тоді потужність може стрибнути до небезпечного рівня.
У ніч на 25 квітня персонал станції знизив теплову потужність реактора до 1600 МВт. Тест із турбіною мали провести при 700 МВт, лише 22% його операційних показників. 25 квітня о 14-й годині працівники станції вимкнули систему аварійного охолодження й приготувалися до тестування.
Читайте також: Свято альтернативної пам’яті
Проте тест не розпочинався. Адміністрації станції надійшов телефонний дзвінок із Київенерго. Там хотіли перерозподілити електричні потужності перед травневими святами, і вимкнення реактора могло призвести до збоїв у системі енергопостачання. Через ксенонове отруєння залишати реактор на 50% потужності було небезпечно, проте, як згадував потім начальник ранкової зміни Ігор Козачков, вони не мали вибору. Сам Козачков побоювався, що його звільнять, якщо він вимкне реактор для запобігання ксеноновому отруєнню, як передбачали безпекові інструкції. Тоді всі тести довелося б відкласти. О 16-й годині заступила зміна Юрія Трегуба, який не мав жодного уявлення про тести. Бо за планом їх мали вже завершити. Лише о 22-й годині Київенерго дозволило вимкнути реактор, але зміна вирішила дочекатися заступника головного інженера АЕС Анатолія Дятлова.
О 23:10 зміна Трегуба почала зменшувати потужність, і на момент, коли його замінив начальник нічної зміни Олександр Акімов, реактор працював лише на 760 МВт. За зниження потужності відповідав 25-річний Леонід Топтунов, який обов’язки старшого інженера виконував лише кілька місяців. Занурюючи стрижні в активну зону, він зменшив її до 520 МВт, коли система подала аварійний сигнал через недостатню кількість води в реакторі. О 00:28 потужність провалилася до 30 МВт. Топтунов і Трегуб, який залишився після зміни поспостерігати за перебігом експерименту, стали виймати стрижні. Потужність піднялася до 200 МВт, і постало питання: вимкнути реактор, що найбезпечніше, але тест довелося б починати спочатку, чи продовжити експеримент. Дятлов наказав продовжувати, хоча за планом необхідно було хоча б 700 МВт.
Через ксенонове отруєння підняти потужність вище ніж 200 МВт не вдавалося. О 1:03 та 1:07 згідно з планом експерименту ввімкнули два додаткові насоси, щоб накачати води в активну зону й зменшити кількість водяної пари. Це ще більше дестабілізувало реактор: вода добре поглинає нейтрони, на відміну від водяної пари. Для підтримки потужності в зоні реактора довелося залишити лише дев’ять стрижнів, що майже не давало змоги персоналу станції контролювати його. О 1:19 резервні насоси вимкнули — усе було готове для тесту.
Через 3 хвилин вода стала випаровуватися. Це значно зменшило її можливість поглинати нейтрони, і ядерна ланцюгова реакція почала підвищувати потужність реактора. О 1:23:04 розпочався експеримент. О 1:23:40 Акімов віддав наказ зупинити реактор, потужність зростала неймовірними темпами. Топтунов натиснув АЗ-5 — кнопку аварійної зупинки. Усі вільні стрижні спрямувалися в активну зону. Ця дія й стала фатальною тієї ночі. Стрижні складалися з карбіду бору, що добре поглинає нейтрони, проте їхні кінці були з графіту. Саме ця обставина спричинила аварію на ЛАЕС у 1975 році, проте працівники ЧАЕС про це нічого не знали. Графіт витиснув воду з каналів, кількість вільних нейтронів ще зросла, й о 1:23:44 реактор вибухнув.
Із тих, хто на той момент перебував у пункті керування реактором, майже ніхто не вижив. Акімов і Топтунов померли через кілька тижнів від променевої хвороби. Анатолій Дятлов дістав вирок. Радянській системі було важливо списати всю вину на персонал. Проте комісія МАГАТЕ в 1993 році постановила, що головна причина катастрофи — недоліки реактора, які можна було б усунути, якби будь-які негаразди не підпадали під гриф «Секретно» від КГБ.