Palina obyčajná, po ukrajinsky čornobyľ, dala meno mestu

Ukrajinské Polesie, nazvané podľa brezových a gaštanových lesov, sa rozprestiera pri riekach Dneper a Pripjať na pomedzí Ukrajiny a Bieloruska. Odpradávna to bola oblasť cenená pre svoju krásnu a čistú prírodu i pre úrodnú pôdu. Noc z 25. na 26. apríla 1986 zmenila na veľmi dlhý čas túto oblasť na neobývateľnú krajinu nikoho. Pri príležitosti výročia dní, v ktorých Polesie opustili ľudia, som si dovolil pripraviť tri články o Černobyle. Tento, prvý, rozpráva o černobyľskej oblasti medzi jej osídlením a vysídlením a snaží sa popísať, prečo k havárii došlo.

Popis havárie možno bude vyžadovať, aby si čitateľ osviežil jadrovú fyziku aspoň na gymnaziálnej úrovni. Ak nemáte čas a náladu hľadať v učebniciach či na internete a pojmy ako reaktor, štiepna reakcia, moderátor, brzdiaca tyč a podobné Vám nič nehovoria, otvorte si v novom okne Černobyľský stručný jadrový slovníček. Naopak, ak ste v týchto pojmoch ako ryba vo vode a nájdete tu nejakú blbosť, napíšte mi.

---

Historické mesto Černobyľ sa po prvýkrát písomne spomína v roku 1193. Bolo založené neďaleko sútoku riek Pripjať a Dneper a svoje meno dostalo podľa čiernych stoniek paliny obyčajnej (lat. Artemisia vulgaris, ukr. čornobyľ). V priebehu svojej pohnutej histórie patrilo Litovcom, Poliakom, Ukrajincom, Nemcom a nakoniec Sovietom. Od slovenských hraníc je Černobyľ vzdialený len 566 km vzdušnou čiarou. Od ukrajinskej metropoly delí Černobyľ asi 100 km toku Dnepra, ktoré dnes zaberá Kyjevská priehrada.

V roku 1966 Rada Ministrov ZSSR rozhodla o výstavbe Černobyľskej atómovej elektrárne V. I. Lenina (ČAES) . Mala to byť v poradí tretia a najväčšia jadrová elektráreň v ZSSR, osadená 12 blokmi reaktorov typu RBMK, každým o výkone 1 GW. Mala stáť 12 km od mesta Černobyľ a súčasťou projektu bolo aj nové samostatné mesto pre zamestnancov tohto kolosu, v sovietskej terminológii atomograd.

Už v roku 1970 sa pri budúcej elektrárni na zelenej lúke začalo stavať mestečko pre energetikov, ktoré dostalo meno po rieke Pripjať. Na rozdiel od blízkeho historického Černobyľa bolo budované ako sídlisko panelákov. Zato však tie najväčšie mali až 16 poschodí.

Pri vjazde do mesta víta návštevníkov monument s názvom mesta a letopočtom založenia

Keďže jadrová energetika bola v tom čase v ZSSR veľmi prestížna, Pripjať mala byť vzorovým mestom – dostala aj prívlastok „mesto budúcnosti“. V dobe najväčšieho rozkvetu mala Pripjať 48 000 obyvateľov, ktorí mali k dispozícii celkom slušnú občiansku vybavenosť, okrem iného aj kryté kúpalisko, nemocnicu, divadlo, kino, hudobnú školu, prístavisko lodí (okrídlená loď do Kyjeva), kotvisko jácht, športovú halu, dokonca bol v pláne aj veľký lunapark a štadión. Na 50-tisícové, hoci čisto panelákové mesto, to je veľmi slušný štandard, a to aj na naše pomery.

Miestne názvy v Pripjati odrážali skutočnosť, že sa jedná o mesto energetikov: pred kinom Prométeus stojí socha Prométea, ktorý pre ľudí ukradol bohom oheň, je tu Dom kultúry Energetik, obchod Svetluška i Kurčatovova ulica.

V auguste 1972 sa prvý kubík betónu dotkol zeme na mieste budúcej hlavnej budovy ČAES. V roku 1977 začal pracovať prvý reaktor, v roku 1979 druhý, v roku 1981 tretí a v roku 1984 štvrtý. Objekt elektrárne stál priamo na okraji mesta Pripjať.

POSLEDNÝ OBYČAJNÝ DEŇ

Na hodine v pripjaťskej škole. Tieto deti majú dnes 30 rokov, ak ešte žijú

Prenesme sa do Ukrajinskej sovietskej socialistickej republiky, súčasti ZSSR, v polovici 80. rokov. Mladý a vitálny šéf Kremľa Michail Gorbačov práve oslávil prvý rok v úrade prezidenta. „Mesto budúcnosti“ si žije obyčajným jarným životom. Štyri bloky černobyľskej elektrárne dodávajú štyrikrát 1000 MW do verejnej siete, ďalšie dva bloky, 5 a 6, sú zatiaľ rozostavané. Päťka je už skoro hotová. V Pripjati je na apríl neobvykle teplo. Mesto sa pripravuje, ako aj každé iné sovietske mesto po každý iný rok, na oslavy Sviatku práce. Deti sa na prvý máj tešia asi najviac: v tento deň má byť slávnostne odovzdaný do prevádzky lunapark vrátane nad mestom už stojaceho obrovského ruského kola a autodrómu. Ich rodičia sa tiež pripravujú na sviatok: vylepujú sa vlajočky, maľujú sa heslá, zo skríň sa vyťahujú portréty komunistických vodcov od Lenina po Gorbačova a kladú sa do výkladov obchodov (aj keď práve v prestížnej Pripjati to nie je preto, aby vo výkladoch bolo aspoň niečo), súdruhovia v zamestnaní namiesto práce vymýšľajú, aké ponesú v sprievode heslo a ako si nazdobia alegorický voz. Ešte viac však premýšľajú, ako strávia víkend: Predpoveď hlási aj naďalej teplo a juhovýchodný vietor, treba to využiť. Je piatok, 25. apríla 1986.

V elektrárni beží obyčajný pracovný deň. Dnes prebieha plánovaná odstávka 4. bloku, pri ktorej sa má vykonať i rutinný test, ktorý má odpovedať na otázku, ako dlho po vypnutí reaktora vydrží jeho turbína zotrvačnosťou dodávať energiu pre vodné čerpadlá, ak by náhodou vypadol vonkajší prísun energie. (Pre lepšiu predstavu: Ak uháňajúcemu vlaku náhle dôjde nafta, ako dlho ešte bude zotrvačnosťou v pohybe a koľko elektriny vyrobia dynamá na jeho nápravách, kým zastaví? Bude to stačiť napr. na osvetlenie vozňov?)

Test beží podľa plánu už od jednej v noci. Pracovníci pomaly znižujú výkon reaktora, ale keď o 14.00 klesne na vhodných 50%, ozve sa telefón: Dispečer kyjevskej centrálnej rozvodne, ktorý riadi elektrárne na celej Ukrajine, hovorí, že došlo k nejakej poruche na jednej z uhoľných elektrární a nie je dosť energie pre piatkovú popoludňajšiu špičku. Žiada prerušiť proces odstávky a štvrtý blok opäť prepnúť na plný výkon až do odvolania. Pracovníci 4. bloku rozumejú, riaditeľ elektrárne takisto. Reaktor sa opäť rozbieha na svoj plný výkon.

HORÚČKA SOBOTŇAJŠEJ NOCI

Hodiny sa prehupli cez polnoc, v kalendári je sobota 26. apríla. V ČAES sa menia služby, piatkový tím odchádza a prichádza nová sobotňajšia služba. Noví operátori, z ktorých ani jeden nie je jadrový fyzik, pokračujú v teste, ale od piatkovej služby sa asi nedozvedeli, že test bol včera cez deň odložený (!) a postupujú podľa pôvodného časového harmonogramu (!!), kvôli čomu znižujú výkon reaktora príliš rýchlo. Neznižujú ho pomaličky, za pol dňa, ale omnoho rýchlejšie. Takéto rýchle „hasenie“ reaktora vyvolá tvorbu veľkého množstva xenónu 135, ktorý jadrovú reakciu ešte viac zbrzdí. Reaktor „otrávený xenónom“ sám zhasne ako kachle, ktorým zatvoríte komín, ibaže na rozdiel od kachlí ho potom musíte nechať vypnutý celé týždne, kým sa xenón odstráni. O xenóne operátori nevedeli nič – neboli to jadroví fyzici – takže xenón v reaktore vznikol a reakciu spomalil tak dokonale, že okolo pol jednej výkon klesol na cca 5% normálu, pričom pre test bolo predpísaných 50 až 60%. Čo teraz? Veď v papieroch píšu, že test sa má vykonať pri výkone najmenej 50%! A my ten výkon nemáme! Keď neurobíme test, nedostaneme prémie!

Operátori netušia, že reaktor je spomalený preto, že je v ňom veľa xenónu. Zato však vedia, že reaktor je možné „rozbehnúť“ aj vytiahnutím brzdných tyčí z reaktora, tie totiž, ak sú vo vnútri, štiepnu reakciu spomaľujú. Nuž, čo mali robiť, chceli prémie a báli sa nesplniť plán. Vypli teda automatický ochranný systém, ktorý tyčami pohyboval a reguloval rýchlosť štiepenia, a tyče vytiahli na doraz. Aj keď na prevádzkovanie reaktora s počtom brzdiacich tyčí pod 26 kusov je potrebný súhlas prevádzkovateľa elektrárne, zrejme vytiahli všetko a nikoho sa nepýtali. Výkon však aj pri vybratých brzdných tyčiach vzrástol do jednej rána len na nejakých 30% hodnoty predpísanej pre test. Napriek tomu sa rozhodli v teste pokračovať.

Podľa plánu zapli o 1:05 v noci vodné pumpy. Zmyslom testu totiž bolo zmerať po úplnom vypnutí reaktora čas, po ktorý ešte dokáže rotujúca turbína zotrvačnosťou poháňať práve tieto pumpy. Zapnutím púmp sa však prietok vody reaktorom zvýšil nad hodnotu, ktorú bezpečnostné predpisy považovali za bezpečnú. Voda v kvapalnom stave, pretekajúca reaktorom, reaktor ochladzuje, a teda reakciu brzdí. (V európskych reaktoroch VVER reakciu brzdí aj vodná para, nie však v sovietskych reaktoroch typu RBMK – tam para reakciu prudko zrýchľuje.)

Reaktor sa pritom už nachádzal vo veľmi nestabilnom stave: do vysokého výkonu ho tlačil grafit (ktorého je v RBMK plný reaktor, grafit funguje ako zrýchľovač) a neprítomnosť riadiacich brzdných tyčí; do nízkeho výkonu ho tlačilo nadmerné množstvo xenónu a zvýšené chladenie vodou, ktorú reaktorom preháňali pumpy. Keďže sily, ktoré „oheň v kotli“ chladili, boli zhruba rovnako veľké, ako tie, ktoré oheň v kotli rozdúchavali, výkon reaktora sa zdal byť v rovnováhe, menil sa len pozvoľna a panely v riadiacom centre neukazovali žiadne nebezpečenstvo. Táto rovnováha však nebola normálna, bola veľmi labilná a hlavne, bez brzdných tyčí nepríliš riaditeľná. Kedykoľvek mohla jedna zo síl prevážiť tú druhú, a buď horenie v reaktore celkom zahasiť, alebo naopak „priliať olej do ohňa“ a vyvolať prehriatie.

Reaktor sa už riadil sám – ako rušeň bez rušňovodiča, ktorý pozvoľna spomaľuje, lebo ide do mierneho stúpania, ale nemá oči a nevidí, či trať o chvíľu nezačne klesať. Operátori si tejto situácie bohužiaľ vôbec neboli vedomí – veď „tachometer vlaku“ ukazoval rýchlosť ničím neobvyklú, akurát podľa ich mienky ťahal rušeň príliš slabo a pomaly – a namiesto toho, aby zastavili vlak a pozreli sa, čo je s rušňom, alebo aspoň na trať, či stúpa alebo klesá, oni radšej znefunkčnili všetky brzdy súpravy v snahe pridať vlaku na rýchlosti.

 

FATÁLNY TEST

O 1:23 v noci začal test. Prietok pary od reaktora k turbínam bol zastavený a turbíny pokračovali v rotácii už iba zotrvačnosťou. Operátori začali merať čas, ako kázalo razpisánje testu. Turbíny ešte chvíľu poháňali pumpy ženúce vodu cez reaktor, ale ako sa turbíny pomaly zastavovali, prietok vody sa pomaly spomaľoval, chladenie reaktora sa teda zhoršovalo, až v ňom stúpla teplota a v reaktorovej vode sa začali tvoriť bubliny pary. Ako vieme, v sovietskom reaktore RBMK para štiepnu reakciu zase rozbehne („prileje do ohňa“).

Doteraz ešte ako-tak stabilná rovnováha sa zmenila v prospech síl „rozdúchavajúcich oheň“. Reaktor začal náhle naberať na výkone. Teplota v jadre, ktoré už teraz nechladila voda, o niečo stúpla, čím aj zvyšok vody, ktorá doteraz reaktor „hasila“, vyvrel a a vznikla para, ktorá ešte viac rozbehla štiepnu reakciu, čím sa ešte viac zvýšila teplota... ako v začarovanom kruhu. Sily, ktoré reaktor ťahali do vyššieho výkonu, sa náhle živili samy zo seba a znásobovali sa. Keď teplota prekročila istý bod, náhle vyhorel aj všetok xenón. Keďže voda sa vyparila, tyče boli vytiahnuté na doraz a posledná vec, ktorá reakciu brzdila, xenón 135, práve vyhorel... štiepna reakcia náhle nebola tlmená ničím. V tomto okamihu míňajú operátori bez povšimnutia posledný bod, kde sa – už však viac teoreticky, ako reálne – ešte dala reakcia zabrzdiť a reaktor zastaviť.

Záber zo starého propagačného materiálu zachytáva ružový záhon na Kurčatovovej ulici v Pripjati

Operátori boli však zaujatí úlohou testu: merali čas. Turbína sa dokrútila za 35 sekúnd, čas bol zaznamenaný, test bol splnený. O 1:23:40 stlačil operátor tlačidlo „SCRAM“, ktoré slúži k okamžitému zastaveniu reaktora: zapne motor, ktorý do reaktoru naraz zasunie všetky brzdiace tyče. Tie však boli vytiahnuté príliš ďaleko, až za „rysku“, a naviac – nanešťastie – u RBMK sa nezasúvajú do reaktoru zhora, odkiaľ by doň mohli okamžite a rýchlo spadnúť vplyvom gravitácie, ale zasúvajú sa zboku a dovnútra ich musí vtlačiť vodorovným pohybom motor, ktorému to trvá až 18-20 sekúnd. To je pre reťazovú jadrovú reakciu príliš dlhá doba. Na dovŕšenie smoly boli brzdiace tyče vyrobené tak, že na tých koncoch, ktorými sa vsúvali do reaktora, bola najprv čiapočka z grafitu a až potom samotná brzdiaca zlúčenina. (Grafit reakciu zrýchľuje.) Keď sa tyče začali vsúvať dovnútra a do reaktora sa dostal najprv grafit, štiepna reakcia dostala ten posledný impulz k tomu, aby sa rozbehla nekontrolovane, exponenciálne, strašne rýchlo.

Vlak bez bŕzd a bez rušňovodiča prekonal vrchol stúpania a začal sa rútiť z kopca do priepasti.

Pohľad z vrtuľníka na zničený 4. blok ČAES. Autor za túto fotografiu zaplatil životom.

Teplota v reaktore vzrástla za pár sekúnd tak, že brzdiace tyče, ktoré sa zatiaľ stihli zasunúť len asi do tretiny, sa od veľkého žiaru roztopili, skrútili a zapasovali sa do seba, takže sa už nedali vtlačiť hlbšie. Teraz už nebola možnosť reaktor nijako zastaviť.

VÝBUCH

V priebehu iba 7 sekúnd po stlačení tlačidla „SCRAM“ vzrástol výkon reaktora tisícnásobne, z 30 MW na 30 GW, alebo, ak chcete, z 3% na 3000% normálneho výkonu. Tlak pary sa zvýšil tak, že para vyrazila strop reaktora a s ním i strop budovy do vzduchu. Strecha 4. bloku ani nestihla dopadnúť naspäť a do odhaleného vnútra reaktora sa vovalil vzduch. Grafitová náplň reaktora o teplote vyše 700 stupňov na vzduchu okamžite začala horieť. (Bude horieť ešte osem dní.) V troskách reaktora horelo všetko: silne rádioaktívny grafit, samotné jadrové palivo, jadrový odpad, trosky budovy i brzdiace tyče. Do okolia sa vyvalila silne rádioaktívna para, všade dopadali výbuchom rozmetané kúsky horiaceho grafitu a paliva, z požiaru unikal rádioaktívny dym a, samozrejme, z diery, ktorá bývala reaktorom, vyžarovala veľmi silná radiácia. O 1:23:47 moskovského času došlo k najväčšej priemyselnej katastrofe v dejinách ľudstva.

(Pokračovanie v ďalšom dieli - Prvé dni po výbuchu, záver v dieli Chránená krajinná oblasť)