Selvitys on osa TM:n numerossa 1/1987 ilmestynyttä artikkelia. Tekstin kieliasua on paikoitellen korjattu ja nykyaikaistettu, mutta mahdolliset tekniset epätarkkuudet vastaavat vuoden 1987 käsitystä tapahtumista.

Lue lisää Tšernobylin onnettomuudesta >>


Perjantai 25.4.1986 klo 1.00–22.59
HÄTÄJÄÄHDYTYS KIINNI

Tshernobyl-a_01

KUN perjantai alkaa, Tšernobyl syöttää virtaa sähköverkkoon täydellä teholla. Reaktori kehittää 3200 megawatin lämpötehon. Lämpö otetaan talteen paineistetulla vedellä, joka pumpataan reaktorissa olevien 1680 putken läpi. Kussakin putkessa on zirkoniumvaippainen uraanipolttoaine.

Paineputket sijaitsevat grafiitissa, joka hidastaa uraanin halkeamisen vapauttamia nopeita neutroneita. Tämä on tarpeen, koska vain suhteellisen hitaat neutronit saavat aikaan uraaniytimen halkeamisen ja siten jatkuvan ketjureaktion ja lämmöntuoton. Jäähdytysvesi lämpiää reaktorin ytimessä 284 °C:seen, josta se johdetaan neljään höyrynerottimeen ja edelleen 70 baarin paineisena höyrynä kahteen generaattoreita käyttävään turbiiniin. Molemmat generaattorit tuottavat 500 megawatin huipputehon.

Kello yksi yövuoro alkaa laskea reaktorin tehoa. Se tapahtuu siten, että reaktorin sydämeen lasketaan muutamia 211 ohjaussauvasta. Ne absorboivat neutroneja ja vähentävät siten ytimien halkeamista ja lämmöntuottoa.

Kaksitoista tuntia myöhemmin teho on laskenut puoleen, toinen turbiini ja generaattori kytketään irti ja valmistelut eräisiin kokeisiin alkavat. Tarkoitus on kokeilla, kuinka kauan generaattori tuottaa sähköä pelkän liike-energian voimalla sen jälkeen kun käyttävä höyry on suljettu turbiinilta. Näin saadulla sähköllä voitaisiin käyttää hätäjärjestelmiä muutaman sekunnin ajan. Tätä oli kokeiltu jo aiemmin huonolla menestyksellä, ja nyt oli tarkoitus testata uusia ohjaus- ja säätöjärjestelmiä.

Koska aiottu koe laukaisisi hätäjäähdytysjärjestelmän ja hukuttaisi sydämen veteen, henkilökunta ottaa ensimmäisen askeleen kohti katastrofia: hätäjäähdytysjärjestelmä kytketään irti kello 14.00. Samanaikaisesti kokeen suunnittelijat kokevat ensimmäisen pettymyksen. Sähköntuotannon ohjauskeskus Kiovassa määrää Tšernobyl 4:n toimittamaan sähköä 500 megawattia vielä muutaman tunnin ajan.

Vaikka koetta on lykättävä, ei hätäjäähdytysjärjestelmää kytketä päälle. Täysin sääntöjen vastaisesti laitos tuottaa sähköä puolella teholla ilman hätäjäähdytysjärjestelmää.


Perjantai 25.4.1986 klo 23.00 – lauantai 26.4. klo 1.00
KÄYTTÖVIRHEITÄ

Tshernobyl-a_02

VASTA yhdeksän tunnin kuluttua noin kello 23.00 Kiova antaa luvan tehon laskuun. Tänä aikana uusi vuoro on tullut töihin. Henkilökunnasta kolme on ohjauskeskuksessa ja neljä generaattori- ja turbiinihallissa.

Kello 23.10 lämpötehoa aletaan laskea ennalta suunniteltuun 700–1000 MW:iin. Kun ohjausjärjestelmä kytketään uuteen kokeiltavaan järjestelmään, tapahtuu kohtalokas virhe. Käyttöhenkilökunta ei huomaa, että uusi järjestelmä on asetettu väärälle tehotasolle. Tämän seurauksena ohjaussauvat painuvat liian syvälle sydämeen ja ennen kuin asiaan ehditään puuttua, lämpöteho on kello 00.28 laskenut 30 MW:iin, alle prosenttiin maksimitehosta.

Reaktori on nyt hyvin vaikeasti hallittavassa tilassa. Nopean tehonlaskun seurauksena se on ksenonkaasun kyllästämä. Ilmiö on tuttu kaikissa reaktorityypeissä ja merkitsee sitä, että ksenon ”varastaa” niin paljon neutroneita, että ytimen halkeaminen lähes lakkaa.

Koska ksenon häviää hitaasti, tehoa voidaan lisätä vain nostamalla ohjaussauvat ylös sydämestä. Vaikka kaikki 211 sauvaa nostetaan, teho on noussut kello 1.00 mennessä vain 200 MW:iin eli kuuteen prosenttiin kokonaistehosta. Vaikka oli kiellettyä käyttää reaktoria kaikki ohjaussauvat nostettuina, vaikka reaktori oli vaikeasti hallittavassa tilassa ja vaikka teho oli suunniteltua pienempi, päätettiin koetta jatkaa.


Lauantai klo 1.01 – 1.19.14
NOIDANKEHÄ

Tshernobyl-a_03

MINUUTTEJA myöhemmin, kello 1.03:n ja 1.07:n välillä, kaksi jäljellä olevaa pääkiertopumppua kytketään käyttöön niin, että kaikki kahdeksan on käytössä. Tätä ei normaalioloissa saisi tehdä, sillä vain kuusi pumppua saa olla käytössä. Näin toimitaan siksi, että halutaan testata, voitaisiinko uuden säätöjärjestelmän avulla saadulla virralla pyörittää neljää pumppua. Muut neljä pumppua saavat virtansa muualta (eräs harvoista turvallisuustoimenpiteistä, jota oli ajateltu).

Näin menetellen koko jäähdytysvesijärjestelmä menee epätasapainoon. Kaikki kahdeksan pumppua käyvät täysillä kierroksilla ja lisäävät kylmää vettä reaktoriin niin kiivaasti, ettei reaktori kykene lämmittämään tulvaa. Höyryntuotanto vähenee ja järjestelmän paine laskee. Myös veden pinta laskee höyrynerottimessa.

Tällainen tasapainohäiriö on niin vakava, että normaalisti turvallisuusjärjestelmä automaattisesti sulkee reaktorin. Jotta tältä vältyttäisiin, käyttäjät irrottavat tämänkin turvajärjestelmän. Sen sijaan menetettyä höyrymäärää korvataan kolmen minuutin ajan kello 1.19.00-1.21.50 syöttämällä käsisyötöllä kylmää syöttövettä tilalle.

Ja mitä enemmän vettä syötetään, sitä kylmemmäksi jäähdytysvesi tulee ja sitä alemmaksi höyrynpaine ja veden taso höyrynerottimessa laskevat. On syntynyt noidankehä.


Kello 1.19.15 – 1.22.44
AIKAPOMMI

Tshernobyl-a_04

TŠERNOBYLIN reaktorista numero 4 on nyt tullut aikapommi. Syynä tähän on ilmiö, joka on luonteenomainen grafiittihidasteisille reaktoreille. Ilmiössä sydämen reaktiivisuus lisääntyy voimakkaasti, kun polttoaine-elementtien ympärillä paineputkissa oleva vesi korvautuu höyryllä.

Koska reaktorin sydän on täynnä kylmää jäähdytysvettä, höyryntuotanto putoaa. Seurauksena automaattiset ohjaussauvat kohoavat ylös sydämestä.

Kello 1.19.30 käynnistetään aikapommin kello. Silloin nimittäin vedetään käsikäyttöisesti säätyvät ohjaussauvat ylös. Neuvostoliittolaismääräysten mukaan 30 sauvan täytyy aina olla reaktorin sydämessä estämässä edellä kerrotun ilmiön aiheuttamaa tehonlisäystä. Vuoropäällikkö voi poikkeuksellisesti vähentää sauvojen määrää 15 kappaleeseen, mutta nyt vedetään ylös kaikki muut paitsi 6–8 kappaletta.

Toiminnan lisäystä ei heti huomaa, kylmä syöttövesi lainehtii järjestelmässä tulvimalla. Kello 1.22.30 reaktorin sydämen toimintaa valvova tietokone raportoi tilanteen. Sen mukaan reaktorin toiminta on heti pysäytettävä. Käyttäjät lukevat liuskat, mutta reaktoria ei pysäytetä, vaan koetta päätetään jatkaa.


Kello 1.22.45 – 1.23.42
SYDÄN RIISTÄYTYY HALLINNASTA

Tshernobyl-a_05

VALVOMOSSA henkilökunta luulee kello 1.22.45 reaktorin sydämen olevan stabiilin, koska syöttöveden lisäys ja höyrynmuodostus kumoavat toistensa vaikutukset. Reaktori näyttää vakaalta, mutta sitä se ei ole.

Kello 1.23.04 aloitetaan generaattorikoe lukkiuttamalla pikapysäytin, joka muuten olisi pysäyttänyt ja kenties pelastanut reaktorin, kun viimeinen jäljellä oleva turbiini pysähtyy. Koe tulee tärkeämmäksi kuin reaktorin turvallisuus.

Kokeen ratkaiseva vaihe alkaa, kun höyry ohjataan turbiinin ohi lauhduttimeen. Ensimmäisten sekuntien aikana ohjaussauvat saavat nosto- ja laskuimpulsseja ja reaktorin teho vaihtelee. Sitten kylmä syöttövesi vähenee, koska neljän kokeen piiriin kuuluvan pumpun teho laskee samanaikaisesti hidastuvan generaattorin kanssa. Sydän tulee kuumemmaksi; höyryä muodostuu yhä enemmän, teho nousee.

Kello 1.23.31 tehon nousu on niin nopeaa, että automaattiset ohjaussauvat eivät pysy perässä. Nyt kaikki riippuu käyttäjien huomiokyvystä. Kaikki turvajärjestelmät on kytketty pois automatiikkaa myöten.

Yhdeksän sekuntia myöhemmin eräs käyttäjistä kääntyy valvomopöytään päin ja painaa 1.23.40 nappia AZ 5. Se käynnistää ohjaussauvat pikapysäytykseen. Mutta liian myöhään, sillä reaktorin sydän on seitsemän metrin syvyydessä ja sauvat liikkuvat vain 40 cm sekunnissa. Sydämen hallinta on karannut käsistä ja kiihtyvä tehon nousu jatkuu.


Kello 1.23.43 – 1.23.47
RÄJÄHDYS

Tshernobyl-a_06

KOLME sekuntia myöhemmin – 1.23.43 – reaktorin teho on 540 MW. Kehityskulku on nyt niin nopeaa, etteivät ohjaussauvat pysy enää mukana eivätkä pysty estämään prosessia. Tämä johtuu siitä, että polttoaine-elementtien pinnalle on muodostunut höyrykuplia, jolloin teho nousee räjähdysmäisesti.

Sekuntia myöhemmin teho on yli sata kertaa reaktorin nimellistehon: se on 350 000 megawattia! Hillitön ketjureaktio kuumentaa polttoaineen ja 0,9-milliset zirkoniumputket halkeavat

Kello 1.23.45 jauhemainen uraanipolttoaine joutuu kosketuksiin suoraan jäähdytysveden kanssa ja höyryä alkaa kehittyä suunnattomasti. Ahtaissa paineputkissa höyry ei pääse riittävän nopeasti pois sydämestä, jolloin paine nousee valtavaksi. Se räjäyttää paineputket ja tuhat tonnia painava reaktorisäiliön kansi ohjaussauvamekanismeineen lentää pois. Reaktorissa tapahtunut räjähdys vastaa voimalla 50 tonnia trotyyliä. Tämä tapahtuu 1.23.47.


Kello  1.23.48
KATASTROFI

VÄLITTÖMÄSTI sydämessä tapahtuneen räjähdyksen jälkeen höyry ja zirkonium reagoivat vetykaasuun – myös muita reaktioita saattaa tapahtua. Sekuntia myöhemmin – 1.23.48 – tapahtuu ensimmäinen räjähdys. Ennennäkemätön voima sinkoaa katon ja seinät taivaan tuuliin.

Sydämestä linkoutuu tuhansittain särkyneitä polttoaine-elementtejä ja grafiittimöykkyjä taivaalle. Räjähdys muistuttaa tulivuorenpurkausta: 20 metriä yli 70 metriä korkeasta reaktorirakennuksesta on kadonnut. Alapuolella olevat tasanteet pyyhkiytyvät ensin putipuhtaiksi ja hautautuvat sen jälkeen putoavan rojun alle ryteiköksi, joka ulottuu maanpinnan tasolle.

Sinkoileva palava materiaali sytyttää yli 30 tulipaloa eri puolilla. Valtava lämmönkehitys nostaa hienompaa radioaktiivista ainesta korkealle ja se alkaa levitä. Katastrofi on tosiasia.