Техническая сторона
Приведем вкратце основные события, предшествовавшие аварии. Перед плановой остановкой блока было решено проверить способность вращающегося по инерции турбогенератора вырабатывать электроэнергию для обеспечения минимальных потребностей станции в аварийных условиях обесточивания до включения резервных дизельных электрогенераторов. Проведение таких экспериментов не запрещалось. Они проводились и раньше, в частности, дважды на Чернобыльской АЭС и, в конечном счете, были направлены на повышение противоаварийной готовности.Однако на этот раз персонал допустил ряд нарушений правил техники безопасности: отключение системы противоаварийного охлаждения реактора, блокировку системы защиты реактора по уровню воды и давлению пара в барабан-сепараторе. Программой предусматривалось проведение испытаний турбогенератора при тепловой мощности 700 МВт. Блок начал процедуру остановки для проведения планово-предупредительного ремонта в час ночи 25 апреля. С этого момента он формально был выведен из общеэнергетической системы и находился в подчинении только руководства АЭС. Однако к 13 часам 25 апреля, т.е. через 12 часов постепенного снижения мощности, по просьбе диспетчера Киевэнерго задержать остановку второго турбогенератора было приостановлено снижение мощности на несколько часов (это не вписывалось в регламент эксплуатации реактора). В процессе подготовки к испытаниям реактор в результате провалился в «ксеноновую яму», мощность упала до 30 МВт, и чтобы хоть как-то «спасти» запланированный эксперимент, персонал пошел еще на целый ряд нарушений техники безопасности, подняв недопустимо большую часть поглощающих стержней и значительно уменьшив запас реактивности, чтобы стабилизировать мощность на уровне 200 МВт(т).
Но «ксеноновое отравление» продолжалось, и для подъема мощности до требуемого уровня операторы еще уменьшили количество поглощающих стержней. Подключение к 6-ти работающим главным циркуляционным насосам (ГЦН) еще 2-х для надежного охлаждения АЗ реактора привело к тому, что увеличение расхода воды через реактор уменьшило парообразование, снизило давление пара и опасно изменило ряд основных параметров реактора. Операторы пытались вручную поддерживать эти параметры, но их усилия оказались малоэффективными. Реактор попал в столь неустойчивое состояние, что его требовалось немедленно остановить. Тем не менее, в 1 час 23 мин. 04 сек была прекращена подача пара на турбогенератор, и испытания начались при мощности 200 МВт. Почти сразу же мощность реактора начала нарастать, и по одной из версий, в 1 час. 23 мин. 40 сек оператор нажал кнопку АЗ5, чтобы заглушить реактор, введя все поглощающие стержни. Стержни под действием силы тяжести пошли вниз, но не успели дойти до нужной отметки. Дальше последовательно прогремело два взрыва, о причинах и характеристиках которых до настоящего времени не существует непротиворечивых версий. 4-й блок ЧАЭС перестал существовать как атомный реактор.
В отличие от действий операторов блока, приведших к аварии, однозначно восстановить картину физических событий в аварийном реакторе было крайне сложно. Первая проблема — оценка выброшенного топлива: где оно, сколько было выброшено и сколько его осталось? Ответив на этот вопрос, можно было пытаться восстановить физическую картину происшедшего.
Какие данные были доступны в то время? Было известно содержание топлива к моменту аварии: сколько радионуклидов было наработано, какие и т.д. Летучие изотопы йода и цезия от большой температуры во время взрыва испарялись из топлива. Даже из того топлива, которое осталось в здании. Главный вопрос был, где находятся уран и плутоний? Как известно, плутоний — не гамма-излучатель, а радиохимические анализы проб занимают огромное количество времени, организовать все это быстро было невозможно. К середине мая была получена первая оценка: выброшенного топлива было 6 тонн — 3%. Почти в то же время появились другие оценки — от 25 до 40 тонн. Т.е. расхождение почти в 7 раз. Было решено провести разведку на промплощадке, хотя было очевидно, что большого скопления топлива в близком окружении здания и в машинных залах нет.
Чтобы предотвратить огромные дозы при проведении детальной разведки, были испробованы разные способы опосредованного измерения радиоактивности, но до создания «Укрытия» точного ответа, где и в каком состоянии находится топливо, так и не появилось. Когда был построен саркофаг, в Чернобыль была организована экспедиция Курчатовского института. В ней принимали участие и многие другие институты, а также огромная строительная организация Минсредмаша. Внутри четвертого блока были пробурены 140 скважин во все помещения и в шахту реактора. По показаниям приборов, в каждой из скважин были составлены объемные карты. Сегодня общепринятая оценка выброшенного топлива составляет (3,5±0,5) %, она была подтверждена академиком С. Т. Беляевым на симпозиуме в РАН, посвященном 15-ой годовщине аварии на ЧАЭС.
Что же произошло в реакторе? Тепловые взрывы: в реакторе началось интенсивное парообразование, произошло повышение температуры, что привело к разогреву ядерного топлива, разрушению оболочек, в которых оно находилось. Началось бурное вскипание находящейся в аппарате воды (теплоносителя), куда попали частицы разрушенного топлива. Возникли пароциркониевая и другие экзотермические химические реакции. В ректоре резко повысилось давление, под воздействием которого он разрушился. В результате происшедших экзотермических реакций в аппарате образовалась содержащая водород и окись углерода смесь газов. И после разгерметизации реактора, при их смешении с кислородом воздуха это, вероятнее всего, привело к другому взрыву. О силе теплового взрыва внутри реактора говорит хотя бы тот факт, что в результате его воздействия была сдвинута и опрокинута крышка реактора, которая весит не одну тысячу тонн.
Но помимо этой официальной версии были и продолжают появляться другие, начиная от диверсии западных спецслужб и кончая локальным всплеском сейсмоактивности под зданием 4-го блока. Большинство из них не выдержало проверку временем. Но то, что отдельные документальные факты остаются не до конца объясненными с точки зрения общепринятой версии, оставляет почву для поиска все новых и новых версий причин и протекающих процессов с содержимым 4-го энергоблока.
Весьма спорная, но не лишенная интереса гипотеза выдвигается К. П. Чечеровым, одним из ведущих специалистов российского научного центра «Курчатовский институт». Занимаясь более 10 лет поисками топлива в шахте реактора и восстановлением картины событий той ночи, Константин Петрович Чечеров утверждает, что главной причиной аварии было электротехническое оборудование: взрыв во время проведения эксперимента был неминуем, он фактически запрограммирован в конструкции электротехнического оборудования. По этому сценарию взрыв активной зоны произошел в воздухе над шахтой реактора, при этом были развиты температуры, приведшие к диспергированию (возможно, большей) части материалов активной зоны, а также испарению части ядерного топлива (до 90 %). В растёкшихся и затвердевших в подреакторных помещениях расплавах, содержащих топливо, находится не более 9ё13% от первоначальной загрузки ядерного топлива в активную зону.
