Dall'esperimento all'incidente: errori, casualità, innefficienze.

Secondo il programma dell'esperimento - volto a determinare se, nel caso si fosse avuto un qualunque abbassamento di potenza, la turbina e l'alternatore funzionanti al minimo sarebbero stati in grado di dare potenza elettrica sufficiente per mettere in funzione i dispositivi di emergenza, le pompe per il raffreddamento dell'acqua del nocciolo, fino a che non si fossero messi in funzione i generatori diesel che avrebbero provveduto allo scopo - furono chiusi i sistemi di raffreddamento di emergenza del nocciolo (ECCS), mentre il reattore continuava ad operare a mezza potenza.
Intorno alle ore 23 del 25 aprile, il controllore della rete acconsentì ad una ulteriore riduzione di potenza.
Per realizzare il test il reattore si sarebbe dovuto stabilizzare a circa 1.000 MW termici prima di fermarlo ma, a seguito di un errore procedurale dovuto probabilmente ad una cattiva taratura degli strumenti, le barre di controllo scesero più del previsto e la potenza del reattore precipitò a circa 30 MW termici, livello al quale l'instabilità diventa dominante.
In questo momento la turbina era a minima potenza e forniva intorno ai 10 MW elettrici, quantità insufficiente per far funzionare le pompe del sistema di refrigerazione (2, ciascuna delle quali richiedeva una potenza di 5.500 MW elettrici). Gli operatori confidarono però di poter elevare la potenza a 700 - 1.000 MW termici chiudendo i regolatori automatici e passando tutte le barre di controllo ad operazioni manuali.
Solo verso l'una del 26 aprile si riuscì a stabilizzare il reattore a circa 200 MW termici e non c'era verso di aumentare questa potenza a seguito dello Xenon che mangiava neutroni.
Questa potenza era insufficiente per realizzare l'esperimento. Benché ci fosse una direttiva che richiedeva un minimo di 30 barre di controllo per garantire la sicurezza del reattore, per realizzare il test si passò ai comandi manuali e furono alzate altre barre di controllo, lasciandone solo 6-8 dentro il nocciolo.
Ciò significa che se ci fosse stato un innalzamento di potenza, sarebbero occorsi circa 20 secondi per abbassare tutte le barre di controllo e spegnere il reattore. Ciò nonostante, si decise di continuare il test programmato e, per farlo, fu aumentato il flusso di refrigerante (da 56.000 a 58.000 tonnellate l'ora) mettendo in funzione la pompa principale collegata alla rete elettrica principale (era l'una e 7 minuti), fatto che provocò una caduta della pressione del vapore.
Il disinnesto automatico che avrebbe dovuto spegnere il reattore quando fosse scesa la pressione del vapore, risultava escluso.
Per aumentare la potenza gli operatori estrassero quasi tutte le barre di controllo che restavano. Il reattore diventò estremamente instabile e gli operatori tentarono di fare aggiustamenti ogni 5 secondi cercando di mantenere costante la potenza.
All'incirca in questo momento gli operatori ridussero il flusso dell'alimentazione di acqua, presumibilmente al fine di mantenere la pressione del vapore. Simultaneamente le pompe che erano alimentate dalla turbina che andava più lenta fornivano meno acqua di raffreddamento al reattore. Si era ora nelle condizioni di fare il test: era l'una 22 minuti e mezzo.
Ogni indicazione da manuale indicava che il reattore doveva essere spento immediatamente. Iniziò invece il test.
La potenza del reattore si trovava ad un 12% del valore approssimativamente necessario a portare alla massima velocità di rotazione il turbogeneratore, ciò a causa appunto della caduta di pressione sopra accennata.
All'una 23 minuti e 4 secondi vennero chiuse le valvole regolatrici di emergenza del turbogeneratore numero 8, scollegando così la turbina dal vapore. Il rendimento elettrico del turbogeneratore, scese anch'esso.
Quando il flusso di vapore cessò di arrivare alla turbina in un momento di elevata instabilità, lo stesso vapore restò nel nucleo e formò rapidamente delle bolle. La potenza del reattore cominciò a crescere piano piano. Le bolle di vapore non sono refrigeranti, e gli elementi di combustibile iniziarono a surriscaldarsi. Crebbero le bolle e con esse la temperatura del nocciolo e la pressione del vapore. Diminuiva il flusso totale dell'acqua di refrigerazione perché 4 delle 8 pompe che la facevano circolare erano sottoalimentate a seguito della decelerazione del turbogeneratore.
Ma la diminuzione dell'acqua di raffreddamento aumentò la condizione di instabilità del reattore aumentando la produzione di vapore nei canali di raffreddamento. Quando la potenza iniziò ad aumentare visibilmente, gli operatori si resero conto che era iniziata l'emergenza.
All'una 23 minuti e 40 secondi iniziarono a suonare le sirene di allarme per emergenza grave al reattore. Solo 36 secondi dall'inizio della prova ... già troppo tardi.
Tutte le barre di controllo si trovavano alzate ed il segnale di allarme avrebbe dovuto farle abbassare automaticamente, anche se la lentezza (20 secondi...) avrebbe potuto abbassare comunque la potenza di circa il 5% al secondo. Non bastava!
La potenza continuò ad aumentare spettacolarmente: in soli 3 secondi era arrivata a 530 MW.
Gli operatori non furono in grado di prevenire questo eccezionale aumento, stimato in 100 volte la potenza nominale di uscita nei 4 secondi successivi (01:23:44).
Le barre in discesa si bloccarono a metà strada, dopo che si udirono una serie di colpi. L'operatore tolse la corrente al servomeccanismo, in modo che le barre potessero cadere per gravità. Niente.
La forte pressione e l'elevatissima temperatura avevano distrutto i canali nei quali scivolavano le barre.
A questo punto gli elementi di combustibile si andavano rompendo, provocando un aumento rapido della pressione del vapore nei canali che contenevano il combustibile, con la conseguente distruzione dei canali stessi.
A questo punto l'acqua di refrigerazione non aveva più dove circolare liberamente ma solo attraverso pezzi di combustibile rotti e surriscaldati. Piccole parti di combustibile ad alta temperatura, reagendo con l'acqua, provocarono una esplosione del vapore che distrusse il nocciolo della centrale.
Era l'una e 24 secondi. Solo 20 secondi dall'inizio dell'emergenza.
L'esplosione danneggiò il tetto e fece sollevare il coperchio monoblocco di acciaio della centrale, del peso di circa 2.000 tonnellate. Nel ricadere, questo coperchio si adagiò di fianco incastrandosi tra le opere murarie e nei suoi violenti spostamenti strappò cavi e varie tubature provocando svariati danni, ormai a catena.
Passarono solo 2 o 3 secondi e seguì una seconda esplosione, molto più violenta. Questa volta responsabile era l'idrogeno, prodotto dalla reazione ad alta temperatura tra vapore e zirconio (il materiale che faceva da camicia ai tubi che contenevano le barre) e tra vapore e grafite.
Testimoni all'esterno della centrale videro scagliati in aria pezzi in fiamme che, nel ricadere, estendevano l'incendio al corpo della centrale stessa.
Circa il 25% dei blocchi di grafite in fiamme fu sparato in aria. Furono scagliati lontano anche pezzi di elementi di combustibile, parti del nocciolo e delle strutture portanti. Le spaccature nel tetto fecero da effetto camino con l'estensione ulteriore dell'incendio.
Questo fu l'inizio della catastrofe.
Il pennacchio di fumi, contenenti isotopi radioattivi, si alzò per oltre un chilometro sopra la centrale.
I componenti pesanti di questi fumi ricaddero più o meno nelle vicinanze della centrale, ma i componenti leggeri, i gas, iniziarono la loro marcia per l'Europa iniziando dal Nord-Est della centrale, dove i venti prevalenti spingevano. Giusto a Nord-Est della centrale, a pochi chilometri in linea d'aria, inizia il territorio della Bielorussia. Nessun confine ha però potuto trattenere questa nube velenosa.
Sparito il refrigerante, sparito ogni controllo, finita la geometria del reattore, in qualche parte proseguiva la reazione a catena, perché vi erano Uranio 235 ed un moderatore (la grafite) ancora efficienti.
Saliva la temperatura ed il nocciolo stava fondendo in una massa unica nella quale proseguiva e sarebbe proseguita per molto tempo la reazione a catena. Il nocciolo intanto penetrava nel suolo per oltre 4 metri.
Ormai c'era solo da tentare qualche operazione che alleviasse il completo disastro. Oltre cento incendi erano scoppiati nelle adiacenze della centrale. Occorreva fermarli, spegnere la grafite. Non si dimentichi che, a lato dell'Unità 4 vi erano altri 3 reattori funzionanti e che una estensione del disastro sarebbe stata un'apocalisse. Inoltre tutti sapevano che non si aveva a che fare con semplici esplosioni di natura chimica: ora ad esse si sarebbe accompagnata una radioattività incontrollabile e disastrosa.
Negli elementi di combustibile dei 4 reattori vi erano oltre 3.000 Kg di plutonio e 700 tonnellate di Uranio ed una infinità di isotopi radioattivi ottenuti come prodotti di fissione delle successive reazioni nucleari. Nessuno sapeva bene come impedire o arginare la catastrofe. Centinaia di pompieri intervenuti dalla vicina Pripyat si sacrificarono, esposti per primi ad enormi dosi di radioattività, per tentare lo spegnimento degli incendi: questi uomini intervennero con attrezzature del tutto inadeguate, non avevano vestiti speciali che li coprissero completamente, non avevano maschere con filtri efficienti, non avevano dosimetri adeguati...
Ci vollero circa 20 giorni per spegnere tutti gli incendi. Ma già a partire dal decimo giorno le emissioni radioattive erano diminuite di molto dopo che si era riusciti a spegnere la grafite, il cui fuoco era il maggior responsabile del rilascio di radionuclidi in atmosfera.
Si è calcolato che nelle primissime ore le esplosioni hanno lanciato nell'atmosfera circa 20 milioni di curie di materiali radioattivi e quasi la stessa quantità di gas radioattivi inerti, come Xenon 133 e Kripton 85.

Fonte: R. Renzetti

 

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