Il disastro di CHERNOBYL





 26 aprile 1986 l’esplosione del reattore numero 4 della centrale nucleare di Chernobyl, in Ucraina (allora parte dell’Unione Sovietica), vicino al confine con la Bielorussia.

Si sollevarono delle nubi di materiali radioattivi che raggiunsero l’Europa orientale e la Scandinavia oltre alla parte occidentale dell’URSS. Vaste aree vicine alla centrale furono pesantemente contaminate rendendo necessaria l’evacuazione e il reinsediamento in altre zone di circa 336.000 persone. Le repubbliche, adesso separate, di Ucraina, Bielorussia e Russia sono ancora oggi gravate dagli ingenti costi di decontaminazione ed è alta l’incidenza dei tumori e delle malformazioni sugli abitanti della zona colpita.

La centrale è situata vicino all’insediamento di Pripyat, in Ucraina, 18 km a nord-ovest della città di Chernobyl e 110 km a nord della capitale Kiev, e dista 16 km dal confine con la Bielorussia. L’impianto era composto da quattro reattori, ognuno in grado di produrre 1 gigawatt di energia elettrica (3.2 gigawatt di energia termica); i quattro reattori, insieme, producevano circa il 10% dell’elettricità ucraina.

La costruzione dell’impianto iniziò negli anni ’70, il reattore n° 1 fu commissionato nel 1977, e fu seguito dai reattori 2 (1978), 3 (1981), e 4 (1983). Altri due reattori (i n° 5 e 6, da 1 GW ciascuno) erano in fase di costruzione quando si verificò l’incidente.

I reattori sono di tipo RBMK-1000, un reattore a canali, moderato a grafite e refrigerato ad acqua. Una caratteristica di questo reattore è quella di operare a coefficiente di vuoto positivo. Cioè, con l’aumentare della temperatura, la reazione nucleare, anziché moderarsi, aumenta. Tale caratteristica è vietata nei reattori occidentali per motivi di sicurezza. Infatti se manca il liquido refrigerante, il reattore deve (dovrebbe) essere in grado di spegnersi autonomamente, senza interventi umani o di mezzi meccanici.

Il fine del reattore era la produzione di elettricità per uso civile e di Plutonio ad uso militare. infatti la Grafite viene utilizzata per moderare i neutroni e soprattutto per facilitare la produzione di Plutonio239.

Alle ore 01:23:58 locali, nel corso di una prova, definita di sicurezza, in cui si voleva verificare se la turbina potesse continuare a produrre energia per inerzia anche quando il circuito di raffreddamento fosse stato incapace di produrre vapore, vennero disabilitati alcuni circuiti di emergenza, l’impianto di raffreddamento secondario e poi quello principale.

Riguardo le cause dell’incidente esistono due ipotesi contrastanti.

La prima, pubblicata nell’agosto 1986 attribuiva tutta la responsabilità agli operatori dell’impianto.

La seconda, proposta da Valeri Legasov e pubblicata nel 1991, attribuiva l’incidente a debolezze nel progetto del reattore RBMK, in particolare alle barre di controllo.

Inoltre gli operatori della centrale non erano a conoscenza dei problemi del reattore. Secondo uno di loro, i progettisti sapevano che il reattore era pericoloso in certe condizioni, ma nascosero intenzionalmente tale informazione. In aggiunta il personale dell’impianto era composto per la maggior parte da operatori non qualificati per il reattore RBMK: il direttore, aveva esperienza di impianti a carbone; anche il capo ingegnere, proveniva da impianti convenzionali; anche il capo ingegnere dei reattori 3 e 4 aveva solo una limitata esperienza con reattori nucleari, per lo più su piccoli esemplari progettati per i sottomarini nucleari sovietici.

Per conoscenza il reattore RBMK ha un coefficiente di vuoto pericolosamente positivo, questo significa che le bolle di vapore, che naturalmente si formano nell’acqua usata come refrigerante, incrementano la reazione nucleare in modo incontrollato. Ancora peggio, alle basse potenze, il coefficiente positivo non è compensato da altri fattori, rendendo il reattore instabile e pericoloso in tali condizioni.

Il reattore RBMK presenta un difetto : inserendo le barre di controllo nel reattore si dovrebbe ridurre la reazione, nell’ RBMK le barre di controllo terminano con gli estensori (la parte finale lunga circa 1 metro) in Grafite, mentre la parte funzionale, è in Carbonato di Boro. Questo significa che inserendo le barre, gli estensori rimpiazzano l’acqua refrigerante (che assorbe neutroni) con la grafite (che fa da moderatore di neutroni) e quindi inizialmente, per pochi secondi, si ottiene un incremento della reazione. Questo comportamento contro-intuitivo era ignoto agli operatori della centrale.

Gli operatori commisero diverse violazioni delle procedure, e questo insieme alla scarsa comunicazione tra gli addetti alla sicurezza e gli operatori che dovevano condurre l’esperimento contribuì all’incidente, inoltre va sottolineato che gli operatori disattivarono i sistemi di sicurezza del reattore, che è proibito dai manuali operativi dell’impianto. Secondo il rapporto dell’agosto 1986 della commissione governativa, gli operatori rimossero almeno 204 barre di controllo delle 211 presenti, lasciandone solo 7. Anche questa condizione è vietata dai manuali operativi, che pongono a 15 il numero minimo di barre nel reattore RBMK-1000 in funzione.

Il 25 aprile era programmato lo spegnimento del reattore numero 4 per normali operazioni di manutenzione. Si approfittò della recente fermata per manutenzione del reattore per eseguire il test sulla capacità delle turbine di generare elettricità sufficiente per alimentare i sistemi di sicurezza (in particolare le pompe dell’acqua refrigerante) nel caso in cui non fossero alimentati dall’esterno. I reattori come quello di Chernobyl hanno due generatori diesel di emergenza, ma non sono attivabili istantaneamente. Quindi si voleva sfruttare il momento d’inerzia residuo nelle turbine ancora in rotazione, ma disconnesse dal reattore, per alimentare le pompe durante l’avvio dei generatori diesel. Il test era già stato condotto su un altro reattore (ma con tutti i sistemi di sicurezza attivi) ed aveva dato esito negativo (cioè l’energia elettrica prodotta dall’inerzia delle turbine era insufficiente ad alimentare le pompe), ma erano state apportate delle migliorie alle turbine, che richiedevano un nuovo test di verifica. La potenza del reattore numero 4 doveva essere ridotta dai normali 3200 MW termici a 1000 MW per condurre il test in sicurezza. Tuttavia l’inizio del test fu ritardato di 9 ore, dopo di che gli operatori ridussero la potenza troppo rapidamente, raggiungendo una potenza di soli 30 MW. Come conseguenza, la concentrazione di Xeno135 aumentò notevolmente (normalmente è consumata dal reattore stesso a potenze più elevate). Sebbene il calo di potenza fosse vicino al massimo ammesso dalle norme di sicurezza si decise di non eseguire lo spegnimento completo, ma di continuare l’esperimento. Inoltre si decise di accelerare l’esperimento facendo risalire la potenza a soli 200 MW. Per contrastare l’eccesso di Xeno135 che assorbiva neutroni furono estratte quasi tutte le barre di controllo, ben oltre i limiti delle norme di sicurezza.

All’ 01:05 le pompe dell’acqua furono alimentate direttamente dalle turbine dei generatori, ma la quantità di acqua immessa superò i limiti di sicurezza, ma l’acqua assorbe neutroni.

All’ 01:19 fu necessaria la rimozione delle barre di controllo manuali, portando così il reattore in una situazione molto instabile e pericolosa, che non fu segnalata, a causa della disattivazione dei sistemi di sicurezza, nessuno degli operatori in sala controllo era conscio del pericolo.

All’ 01:23:04 inizia l’esperimento, viene tolta l’alimentazione esterna delle pompe, che quindi sono alimentate dall’inerzia delle turbine, che però diminuisce non essendoci vapore ad alimentarle, diminuisce il livello di acqua di raffreddamento, cresce rapidamente la reazione.

All’ 01:23:40 gli operatori tentano il cosiddetto “SCRAM“, cioè l’arresto di emergenza del reattore che inserisce tutte le barre di controllo incluse quelle incautamente estratte in precedenza. Non è chiaro se l’azione fu eseguita come misura di emergenza, o semplicemente come normale procedura di spegnimento a conclusione dell’esperimento, dato che il reattore doveva essere spento comunque per la manutenzione programmata. A causa della lenta velocità del meccanismo di inserimento delle barre di controllo (che richiede 18-20 secondi per il completamento) ci fu un rapido aumento della reazione. L’aumento di temperatura deformò i canali delle barre di controllo, al punto che le barre si bloccarono a circa un terzo del loro cammino, e quindi non furono più in grado di arrestare la reazione.

All’ 01:23:47 la potenza del reattore raggiunse i 30 GW termici, dieci volte la potenza normale. A questo punto le barre di combustibile iniziarono a fondere e la pressione aumentò fino a causare l’esplosione che fece saltare in aria la copertura del reattore, distruggendo gli impianti di raffreddamento.

È stato calcolato che l’incidente di Chernobyl abbia rilasciato una quantità di radiazioni pari a 100 volte a quelle rilasciate in occasione della bomba caduta su Hiroshima. L’impatto dell’incidente è di scala globale, i reali danni sono inquantificabili. Alcuni ritengono tuttavia che altre azioni quali gli esperimenti nucleari del XX secolo abbiano liberato quantità di radiazioni ancora maggiori.

 




Leggi anche:

La bomba atomica persa in fondo al Mediterraneo

🔊 Leggi questo post Nel 1966, l’arsenale nucleare degli Stati Uniti aveva raggiunto ormai le …

Rifiuti radioattivi al sicuro ?

🔊 Leggi questo post L’estate sta lentamente lasciando il posto all’autunno, con un ultimo colpo …

Lascia un commento

Utilizzando il sito, accetti l'utilizzo dei cookie da parte nostra. maggiori informazioni

Questo sito utilizza i cookie per fornire la migliore esperienza di navigazione possibile. Continuando a utilizzare questo sito senza modificare le impostazioni dei cookie o cliccando su "Accetta" permetti il loro utilizzo.

Chiudi