Yüzlerce kişinin öldüğü Çernobil faciası nasıl yaşandı? Olay anı ve sonrasına dair detaylar

Ukrayna’daki Çernobil nükleer güç santralındaki kaza, reaktör güvenliği ile ilgili bir test sırasında gerçekleşmişti. Yapılan test, bu tür reaktörlerin kararlı çalışamadığı çok düşük güç seviyesindeydi ve bu seviyede reaktörün güvenlik sistemlerinin devreye girmemesi için, sorumlu operatörler, normalde yapmamaları gerektiği halde acil durum kapama sistemini devre dışı bırakmışlardı.

Deney sırasında kalp içi sıcaklıklar güvenli seviyenin üstüne çıktığında ise reaktörü kapatacak ve soğutma sağlayacak sistemler devre dışındaydı. Bu affedilmez hata, buhar basıncının artmasına ve bu yüzden oluşan buhar patlamasıyla birlikte çatının çökmesine yol açtı.

Böylece, reaktör içindeki sıcak grafit doğrudan atmosferle temas eder hale geldi. Havada bulunan oksijenle reaksiyona giren grafitin yanmasıyla reaktör kalbi bütünlüğünü kaybetti ve bu tür Rus reaktörlerinde (RMBK-1000) koruma kabuğunun da olmaması nedeniyle, radyoaktif maddeler dışarı salındı.

26 Nisan 1986, saat 01:23’de olan bu kazanın etkileri çok büyük oldu. Dünyadaki, çoğunluğu 25 yıldan fazla işletme deneyimine sahip 400’den fazla nükleer reaktör içinde, çevredeki halk için ciddi olumsuz sonuçlara yol açan ilk kazaydı. 35 kişi kaza nedeniyle hayatını kaybetti. Uzun dönemde de binlerce kişi üzerinde olumsuz etkileri görülmeye devam etmekte.

RBMK REAKTÖRÜ NEDİR?

RBMK (yüksek güçlü, basınç tüplü reaktör anlamına gelen Rusça kelimelerin baş harfleri) tipinde bir reaktördür. Dünyada işletmede bulunan RBMK tipi reaktör sayısı 16 olup toplam 11404 MWe kurulu güce sahiptir. 925 MWe gücünde 1 adet reaktör inşaatı da 2012 yılında durdurulmuştur. Toplam 4933 MWe gücünde 7 adet reaktör ise kapatılmıştır.

RBMK’lar grafit yavaşlatıcılı ve hafif su soğutmalı reaktörlerdir. Nükleer reaktörlerde çekirdek bölünmesi sonucu açığa çıkan hızlı nötronların zincirleme reaksiyonu devam ettirebilmeleri için yavaşlatılmaları gerekir. RBMK tasarımında nötronların yavaşlatılması için yavaşlatıcı olarak grafit kullanılmaktadır. Grafit kullanımının diğer avantajları nötron kaçaklarını azaltması, yapısal bütünlüğü sağlaması ve yüksek ısı kapasitesine sahip olmasıdır. Grafit yavaşlatıcı sayesinde hafif sulu reaktörlerde kullanılamayacak düzeyde düşük zenginlikte yakıt kullanılabilmektedir. Grafit bloklar, reaktörün iç boşluğunda metal bir destek yapı üzerine oturtulmuştur

ÇERNOBİL KAZASININ BAŞTAN SONA TÜM DETAYLARI

Reaktörün 4’üncü ünitesinin 25 Nisan 1986 tarihinde rutin bakım için durdurulması sırasında, elektrik kesintisi durumunda, kalp soğutmasının sürdürülüp sürdürülemeyeceğini görmek üzere deney yapılmasına karar verilmiştir. Bu deneyin amacı, şebeke elektriğinin kesilmesi durumunda yavaşlayarak duracak olan türbinin, acil durum dizel jeneratörleri devreye girinceye kadar acil durum ekipmanı ile kalp soğutma pompalarına yeterli gücü sağlayıp sağlayamayacağının belirlenmesidir.

Reaktörde böyle bir deneme daha önce de gerçekleştirilmiş, doyurucu bir sonuç alınamadığından deneyin tekrar edilmesine karar verilmiştir. Ancak, deneyi hazırlayanlar tarafından santralın nükleer olmayan kısmıyla ilgili olduğu düşünülen bu deney, deneyin yapılmasından sorumlu personel ile işletme ve güvenlikten sorumlu personel arasında tam bir bilgi alışverişi ve işbirliği sağlanmadan
yürütülmüş, deney programında yeterli güvenlik önlemleri alınmamış ve işletme personeli deneyin nükleer güvenlik açısından etkisi ve potansiyel tehlikeleri konusunda uyarılmamıştır.

Deney programında, acil durumlarda kalbin soğutulmasını sağlayan acil durum kalp soğutma sisteminin devre dışı bırakılması planlanmıştır. Bu durumun kazaya bir etkisi bulunmamakla birlikte, deney boyunca bu sistemin devre dışı bırakılması güvenlik prosedürlerinin uygulanmadığını göstermektedir.

Reaktör durdurulmak üzere yarı güce düşürüldüğünde, sorumlu personel şebeke için güç ihtiyacı olduğu gerekçesiyle gücün daha fazla düşürülmesine karşı çıkmıştır. Deney, programına uygun olarak yürütülürken yaklaşık bir saat sonra yarı güçte (1600 MWt) çalışan reaktörün acil durum kalp soğutma sistemi devre dışı bırakılmıştır. 25 Nisan günü saat 23:00’te gücün daha da azaltılmasına izin
verilmiştir

Bu deneyin gerçekleştirilmesi için reaktörün, durdurulmadan önce 1000 MWt gücünde sabit tutulması gerekirken, işletme hatasından dolayı güç, pozitif boşluk katsayısının baskın olduğu 30 MWt’a düşmüştür. Operatörler, gücü 700-1000 MWt seviyesine yükseltmek amacıyla, kontrol çubuklarını otomatik çalıştıran sistemi devre dışı bırakmışlardır. 26 Nisan saat 01:00 dolaylarında reaktör gücü ancak 200 MWt düzeyinde dengelenmiştir.

Normalde reaktörün kontrolünü sağlamak için 30 kontrol çubuğu gerekli olmasına rağmen bu deneyde 6-8 kontrol çubuğu kullanılmıştır. Kontrol çubuklarının çoğu, gücün düşürülmesi sonucu oluşan nötron yutucu ksenon birikimini telafi etmek amacıyla kalbin dışında tutulmuştur. Bu durum reaktörün yeterince hızlı şekilde kontrol edilmesi veya durdurulmasını engellemiştir. Saniyeler içerisinde artan güce karşılık neredeyse tamamı yukarıda olan kontrol çubuklarının kalbe girmesi ve reaktörü durdurması için geçecek sürenin en az 20 saniye olacağı dikkate alınmaksızın deneye devam edilmiştir. Ayrıca, kontrol çubuğu tüplerini dolduran suyun dışarı itilmesi yüzünden pozitif reaktivite daha da artmıştır.

Deney sırasında yedek pompaların devreye alınmasıyla soğutucu akışında artış ve bunu takiben buhar basıncında düşüş gerçekleşmiştir. Normal çalışmada buhar basıncı düştüğünde reaktörü durdurmak üzere kullanılan otomatik sistem bu deney nedeniyle devre dışı bırakılmıştır.

Operatörler, gücü korumak amacıyla geri kalan kontrol çubuklarının neredeyse tamamını dışarı çıkartmışlardır. Reaktör kararsız bir duruma gelmiş ve operatörler, gücü sabit tutmak amacıyla birkaç saniye aralıklarla düzenlemeler yapmak zorunda kalmışlardır. Buhar basıncını tekrar artırmak amacıyla besleme suyunun akışı azaltılmış, bu sırada, yavaşlayan türbin tarafından beslenen ana soğutucu pompalarından reaktöre giden soğutma suyu da azalmıştır. Soğutma suyunun azalması reaktörü daha kararsız bir duruma getirerek soğutma kanallarındaki buhar üretimini (pozitif boşluk katsayısı nedeniyle) arttırmış ve operatörler nominal gücün 100 katına kadar varan güç artışını önleyememişlerdir.

Isı üretimindeki büyük artış yüzünden kalpteki yakıt bütünlüğü bozulmuş, hasar gören yakıtlardan kopan parçacıklar su ile reaksiyona girerek bir buhar patlamasına sebep olmuş ve sonucunda kalp hasar görmüştür. İki ya da üç saniye sonra yakıt zarf elemanı olarak kullanılan zirkonyum elementi ile su buharının etkileşmesi sonucu ortaya çıkan hidrojenden kaynaklandığı tahmin edilen bir patlama
daha meydana gelmiştir.

Patlamaların basıncıyla 1000 tonluk çelik ve betondan oluşan üst biyolojik zırh fırlayarak kalbin açığa çıkmasına sebep olmuştur. Patlamaların nedeni tam olarak tespit edilememiştir. Ancak, sonradan yapılan değerlendirmelere göre patlamaların şiddetinin 1 ton TNT patlamasına eşdeğer olduğu düşünülmektedir.