Η επιστήμη και η πολιτική της καταστροφής του Τσερνόμπιλ

Στις 26 Απριλίου 1986, ο αντιδραστήρας Νο. 4 του πυρηνικού σταθμού του Τσερνόμπιλ, στη σοβιετική Ουκρανία, υπέστη μια καταστροφική έκρηξη ατμού και τήξη του πυρήνα. Παραμένει το χειρότερο πυρηνικό ατύχημα στην ιστορία, ταξινομημένο στο ανώτατο Επίπεδο 7 της Διεθνούς Κλίμακας Πυρηνικών Συμβάντων.

Τσερνόμπιλ, Ουκρανία — IAEA Imagebank · CC BY-SA 2.0 · μέσω Wikimedia Commons

Η καταστροφή δεν ήταν απλώς αποτέλεσμα ανθρώπινων λαθών. Ήταν η μοιραία συνάντηση μιας ελαττωματικής φυσικής, μιας προβληματικής μηχανικής και μιας πολιτικής κουλτούρας που στηριζόταν στην απόλυτη κρατική μυστικότητα.

Η φυσική του αντιδραστήρα RBMK-1000

Για να καταλάβει κανείς το Τσερνόμπιλ, πρέπει πρώτα να δει τον σχεδιασμό του σοβιετικού αντιδραστήρα RBMK-1000. Σε αντίθεση με τους δυτικούς αντιδραστήρες ελαφρού ύδατος, ο RBMK χρησιμοποιούσε γραφίτη για να επιβραδύνει τα νετρόνια (ώστε να διασπούν τα άτομα του ουρανίου-235) και νερό ως ψυκτικό, για να απάγει τη θερμότητα και να παράγει τον ατμό που γύριζε τους στροβίλους.

Αυτός ο σχεδιασμός έκρυβε μια κρίσιμη αστάθεια, τον θετικό συντελεστή κενού (positive void coefficient):

• Το νερό ψύχει πολύ καλά, ταυτόχρονα όμως απορροφά και νετρόνια. Ο ατμός (τα «κενά») δεν απορροφά νετρόνια.
• Αν το νερό ψύξης βράσει απότομα ή χαθεί, σχηματίζονται φυσαλίδες ατμού (κενά).
• Στους δυτικούς αντιδραστήρες το νερό παίζει διπλό ρόλο, και ψυκτικού και επιβραδυντή. Αν χαθεί το νερό, η αντίδραση σβήνει, γιατί χάνεται ο επιβραδυντής.
• Στον RBMK όμως, αν χαθεί το νερό, ο γραφίτης μένει στη θέση του και συνεχίζει να επιβραδύνει τα νετρόνια — λείπει μόνο το νερό που απορροφούσε νετρόνια. Έτσι η ισχύς του αντιδραστήρα αυξάνεται εκθετικά, σε έναν ανεξέλεγκτο θετικό βρόχο ανάδρασης.

Η δοκιμή ασφαλείας που οδήγησε στην καταστροφή

Το ατύχημα συνέβη στη διάρκεια μιας δοκιμής ασφαλείας. Σκοπός της ήταν να ελεγχθεί αν, σε περίπτωση διακοπής ρεύματος, οι αντλίες ψύξης μπορούσαν να κρατηθούν σε λειτουργία από την υπολειπόμενη ενέργεια των στροβιλογεννητριών, μέχρι να πάρουν μπρος οι εφεδρικές γεννήτριες ντίζελ.

Ετοιμάζοντας τη δοκιμή σε χαμηλή ισχύ, οι χειριστές έκαναν μοιραία λάθη:

1. Απενεργοποίησαν τα αυτόματα συστήματα ψύξης έκτακτης ανάγκης.
2. Τράβηξαν έξω από τον πυρήνα σχεδόν όλες τις ράβδους ελέγχου (από καρβίδιο του βορίου, που απορροφούν νετρόνια και φρενάρουν την αντίδραση), προσπαθώντας να ανεβάσουν ξανά την ισχύ που είχε πέσει.
3. Έτσι ο αντιδραστήρας έμεινε σε μια εξαιρετικά ασταθή κατάσταση, με υψηλό θετικό συντελεστή κενού.

Μόλις ξεκίνησε η δοκιμή, η ροή του νερού έπεσε, ο βρασμός εντάθηκε και η ισχύς εκτινάχθηκε ανεξέλεγκτα. Στις 01:23:40, ο επόπτης της βάρδιας πάτησε το κουμπί έκτακτης διακοπής (AZ-5), για να μπουν ξανά όλες οι ράβδοι ελέγχου μέσα στον πυρήνα.

Αυτή ακριβώς η κίνηση πυροδότησε την τελική έκρηξη, εξαιτίας ενός σχεδιαστικού ελαττώματος στα άκρα των ράβδων ελέγχου:

• Οι ράβδοι είχαν στην άκρη τους γραφίτη, ώστε στην αρχή της εισόδου τους να εκτοπίζουν το νερό και να αυξάνουν στιγμιαία την αντιδραστικότητα.
• Όταν πατήθηκε το AZ-5, μπήκαν πρώτα στον πυρήνα αυτές οι άκρες από γραφίτη, εκτοπίζοντας ακαριαία το ψυκτικό νερό.
• Αντί λοιπόν να σταματήσει την αντίδραση, ο γραφίτης προκάλεσε μια ακαριαία, τοπική εκτίναξη της ισχύος.
• Η θερμότητα εξάτμισε αμέσως το νερό· η τεράστια πίεση του ατμού έσπασε τους σωλήνες του καυσίμου και τίναξε στον αέρα το τσιμεντένιο κάλυμμα του αντιδραστήρα, βάρους 1.000 τόνων, αφήνοντας τον πυρήνα εκτεθειμένο.

Η μυστικότητα και οι πολιτικές συνέπειες

Η πολιτική αντίδραση στο ατύχημα σημαδεύτηκε από την άρνηση και τη συγκάλυψη της σοβιετικής γραφειοκρατίας:

• Ο διευθυντής του σταθμού Βίκτορ Μπριουχάνοφ και ο αρχιμηχανικός Νικολάι Φόμιν ανέφεραν ότι ο αντιδραστήρας ήταν άθικτος, ενώ ο αναπληρωτής αρχιμηχανικός Ανατόλι Ντιάτλοφ επέμενε ότι τα επίπεδα ραδιενέργειας ήταν χαμηλά, στέλνοντας εργαζομένους σε θανατηφόρες ζώνες.
• Η γειτονική πόλη Πριπιάτ (50.000 κάτοικοι) εκκενώθηκε μόλις 36 ώρες μετά την έκρηξη, αφήνοντας τους κατοίκους εκτεθειμένους σε υψηλές δόσεις ραδιενεργού ιωδίου-131 (που συσσωρεύεται στον θυρεοειδή και προκαλεί καρκίνο).
• Η Σοβιετική Ένωση κράτησε το στόμα της κλειστό, ώσπου η Σουηδία ανίχνευσε ραδιενεργή σκόνη πάνω στα ρούχα εργαζομένων σε δικό της πυρηνικό σταθμό και ζήτησε εξηγήσεις.

Ο γενικός γραμματέας Μιχαήλ Γκορμπατσόφ παραδέχτηκε αργότερα ότι το Τσερνόμπιλ ήταν ο πραγματικός καταλύτης για τη διάλυση της Σοβιετικής Ένωσης το 1991. Η καταστροφή ανάγκασε την ηγεσία να προχωρήσει στην πολιτική της γκλάσνοστ (διαφάνεια) και της περεστρόικα (αναδιάρθρωση), σπάζοντας το κρατικό μονοπώλιο στην ενημέρωση και φέρνοντας στο φως τις βαθιές αδυναμίες του καθεστώτος.