40 лет назад, в ночь с 25 на 26 апреля 1986 года, на четвертом энергоблоке Чернобыльской атомной электростанции произошел взрыв реактора. Авария стала крупнейшей в истории мирного атома: 31 человек погиб в первые недели, тысячи получили высокие дозы радиации. Наиболее частым задокументированным последствием стал рак щитовидной железы — особенно у детей, подвергшихся воздействию радиоактивного йода. Зона отчуждения площадью 2 600 кв. км остается закрытой до сих пор.

25 апреля, 01:06 — началось плановое снижение мощности в ходе испытаний на ЧАЭС

Сердце четвертого энергоблока ЧАЭС — реактор РБМК-1000 (реактор большой мощности канальный, 1000 МВт). Он был спроектирован в советских институтах в 1970-х и имел принципиальную уязвимость: при внезапной остановке реактор необходимо продолжать охлаждать, иначе он перегревается и разрушается. На случай отключения предусматривались дизельные генераторы — но на их запуск уходило 45 секунд. Именно этот разрыв предстояло закрыть.

По предложению московского института «Гидропроект» было решено проверить: хватит ли инерции вращения турбины, чтобы питать насосы охлаждения в эти критические 45 секунд. Эксперимент назначили на 25 апреля 1986 года. К тому моменту его уже пытались провести трижды — безрезультатно.

Ранним утром персонал начал плавно снижать мощность реактора. Однако в разгар подготовки поступил звонок из Киева: на Южно-Украинской АЭС неожиданно отключился один из энергоблоков, в сети не хватало электричества. Диспетчер «Киевэнерго» потребовал держать мощность до вечера. Эксперимент был отложен на девять часов — и его теперь предстояло проводить смене, которая к нему не готовилась.

Длительная работа на средней мощности привела к накоплению ксенона-135 — продукта распада йода-135. Ксенон поглощает нейтроны и отравляет реактор, снижая его реактивность. Персонал не считал это проблемой: по плану реактор всё равно должен был вскоре заглушен.

В 23:00 состоялась передача смены ночным дежурным.

Валерий Зуфаров / ТАСС

26 апреля, 00:28 — из-за нарушения регламента мощность реактора провалилась почти до нуля

При передаче управления оператор Леонид Топтунов допустил ошибку: мощность реактора упала почти до нуля — около 30 МВт тепловых при плановых 1600 МВт. Реактор оказался отравлен ксеноном. Действующий регламент требовал немедленно заглушить установку и ждать 24 часа, пока ксенон распадется.

Возникла ксеноновая яма — концентрация Xe-135 достигла максимума в момент снижения мощности. При 30 МВт ксенон поглощал почти все нейтроны. Чтобы поднять мощность, операторы начали извлекать управляющие стержни — все до единого.

00:43—01:00 — мощность подняли до 200 МВт в нарушение регламента

Начальник смены Александр Акимов и руководитель испытания Анатолий Дятлов приняли решение продолжать эксперимент. Мощность подняли до 200 МВт — вдвое ниже минимального безопасного порога — извлекая почти все управляющие стержни. По оценке МАГАТЭ, решение проводить эксперимент на мощности 200, а не 700 МВт, как предписывала программа, стало самой грубой ошибкой персонала. Система автоматической аварийной защиты была заблокирована вручную: иначе она прервала бы испытание.

В реакторе РБМК-1000 насчитывалось 211 управляющих стержней. По регламенту в активной зоне должно было находиться не менее 15. К моменту испытания их оставалось менее восьми: при любой нештатной ситуации стержни физически не успели бы погасить реакцию.

01:03 — подключен дополнительный насос охлаждения

Для испытания подключили восьмой главный циркуляционный насос. Суммарный поток воды через активную зону резко возрос, количество паровых пузырьков в контуре охлаждения снизилось. На первый взгляд это выглядело как улучшение ситуации — на деле оказалось критически опасным шагом.

РБМК имел положительный паровой коэффициент реактивности: больше пара означало больше реактивности и рост мощности. Пока пара было мало, реактор оставался стабилен. Однако стоило охлаждению ослабнуть — мощность начала бы расти лавинообразно.

01:23 — начало испытания

В 1:23:04 26 апреля операторы закрыли стопорный клапан турбины. Испытание началось, и инженер управления турбиной Игорь Киршенбаум перекрыл подачу пара на турбогенератор: турбина начала замедляться, насосы стали получать меньше тока, поток охлаждающей воды упал. Мастер электроцеха Григорий Лысюк нажал кнопку МПА — максимальной проектной аварии — чтобы запустить аварийные дизельные генераторы. До их включения оставалось 45 секунд.

01:23:40 — зафиксирован аварийный рост мощности

Насосы всё медленнее прокачивали воду через реактор. Она нагревалась сильнее и начала превращаться в пар — а пар поглощает меньше нейтронов, чем вода. Реактивность начала расти. Старший инженер-физик Топтунов зафиксировал тревожный рост мощности. Акимов отдал команду глушить реактор. Была нажата кнопка АЗ-5 — аварийная защита, которая должна была опустить все стержни в активную зону за 18—20 секунд.

Конструктивный дефект — главная причина катастрофы. Стержни РБМК имели графитовые вытеснители на концах. При погружении первые 2—3 секунды они не гасили реакцию, а усиливали — вытесняя воду из нижней части активной зоны. Этот дефект был известен конструкторам, однако в документацию для операторов не попал.

Валерий Зуфаров, Владимир Репик / ТАСС

01:23:43 — за три секунды мощность превысила норму в десять раз

Стержни пошли вниз — и реактор вместо торможения начал разгоняться. Мощность прошла отметку 530 МВт, затем 1000 МВт и вышла за пределы показаний приборов. По расчетам, она достигла 30 000 МВт — в десять раз выше номинала. Температура топлива за несколько секунд превысила 2 000°C.

Сработал паровой коэффициент: вода вскипела мгновенно, пар вытеснил воду, реактивность взлетела, нагрев усилился еще больше. Начался тепловой разгон без возможности остановки. Стержни аварийной защиты физически не успели дойти до нижней точки.

01:23:44 — первый взрыв, активная зона разрушена

Произошел паровой взрыв. Давление в трубопроводах системы охлаждения резко превысило расчетное: тысячетонную бетонную крышку реактора «Елену» подбросило вверх, она упала боковой частью вниз. Верх реактора оказался вскрыт, трубопроводы разрушены. Первой жертвой катастрофы стал оператор главного циркуляционного насоса Валерий Ходемчук — его тело так и не было найдено. Он считается единственным человеком, похороненным в реакторе.

Валерий Зуфаров / ТАСС

01:23:44—45 — второй взрыв, содержимое реактора выбросило наружу

Долю секунды спустя произошел второй, более мощный взрыв. Его природа по сей день остается предметом научной дискуссии: паровой, водородный или ядерный импульс. Куски графита и фрагменты тепловыделяющих сборок были выброшены на крышу третьего энергоблока и на территорию станции.

Наиболее вероятная версия: взрыв пара совместился с быстрым разложением воды на водород и кислород при контакте с раскаленным топливом. Часть исследователей также указывает на кратковременную надкритичность — что технически означало бы небольшой ядерный взрыв.

01:24—06:00 — первые часы после взрыва

В 01:26 пожарные получили вызов о случившемся — диспетчер ЧАЭС сообщил о пожаре на четвертом энергоблоке. Первые расчеты прибыли через три минуты. Пожарные не знали об уровне радиации: дозиметры, способные измерять сверхвысокие значения, оказались заперты в сейфе, а имеющиеся приборы зашкаливали. Расчетам сообщили, что это обычный пожар.

01:30—03:00 — Акимов отдал приказ подавать воду в реактор вручную

Начальник смены Акимов не поверил, что реактор разрушен, так как приборы не давали реальной картины. Он приказал открыть аварийные клапаны и подавать воду в реактор вручную. Операторы работали в поле смертельного излучения без защиты, большинство из них погибли в течение нескольких недель.

Валерий Зуфаров / ТАСС

05:00 — директор станции отправил в Москву заниженные данные

Виктор Брюханов послал в Москву информацию о том, что радиационный фон на площадке составлял 3,6 рентгена в час. Это значение было снято с прибора, который не мог измерять уровень радиации выше этого предела. Реальные показатели у реактора достигали тысяч рентген в час. Донесение сформировало у руководства страны ложное представление о масштабах катастрофы на следующие сутки.

06:35 — принято решение об эвакуации Припяти

Правительственная комиссия под руководством Бориса Щербины прибыла на станцию. После осмотра и первых реальных замеров радиации было решено вывезти из города 49 тысяч жителей Припяти. Эвакуация началась спустя почти 36 часов после взрыва — 27 апреля в 14:00.

SERGEY DOLZHENKO / EPA/ TASS

Источники:

INSAG-7. The Chernobyl Accident: Updating of INSAG-1. International Atomic Energy Agency, 1992.
Медведев Г. У. Чернобыльская тетрадь. «Новый мир», 1989, № 6.
WHO. Health Effects of the Chernobyl Accident and Special Health Care Programmes. World Health Organization, 2006.
Плохий С. Чернобыль: история ядерной катастрофы. М.: Corpus, 2018.