Brzda místo plynu a plyn místo brzdy. To byl Černobyl

aktualizováno 
Od nejhorší jaderné katastrofy světa, výbuchu v černobylské elektrárně, uplynulo právě 25 let. Na počátku havárie stál pouze a jedině člověk.

Černobylský III. a IV. blok přes domy opuštěného města Pripjať, které leží jen několik kilometrů od elektrárny. | foto: Matouš Lázňovský, Technet.cz

Každý touží žít věčně ve vzpomínkách ostatních. Ti, kdo přesně před čtvrtstoletím stáli ve velínu (a hlavně vedení) černobylské elektrárny, by ale nepochybně raději, kdybychom neměli důvod na ně vzpomínat.

Spojení jejich chyb daných neznalostí, tlaku na obsluhu s technickými nedostatky reaktoru způsobilo katastrofu, na kterou se jen tak zapomenout nedá. 

Pokusně odříznuto

Na rozdíl od Fukušimy, kterou postihla přírodní katastrofa neuvěřitelných rozměrů, byl Černobyl – oficiálně elektrárna V. I. Lenina – plně funkční jaderná elektrárna, které nehrozilo nebezpečí. Čtvrtý blok, kde k nehodě došlo, dokonce právě směřoval k "vypnutí".

Byl určen k pravidelné odstávce, která se využívá například k údržbě. Tentokrát se ale odstavení reaktoru mělo využít i k pokusu na systému chlazení reaktoru pro případ výpadku proudu. Šlo o zkoušku úvodní scény scénáře, který se letos březnu odehrál ve Fukušimě. Inženýři si chtěli vyzkoušet zhruba první minutu výpadku. Během ní měla proud nutný k chlazení elektrárny dodávat už jen setrvačností se točící hlavní turbína.

Archivní snímek reaktoru z května 1986. V době po uhašení požáru, ale ještě před startem prací na sarkofágu.

Archivní snímek reaktoru z května 1986. V době po uhašení požáru, ale ještě před startem prací na sarkofágu.

Svůj záměr ovšem v Černobylu prováděli pochybným způsobem. Především odstranili nejrůznější bezpečnostní pojistky systému elektrárny a nové nezavedli. "Je to jednoznačně vina vedoucího technického personálu elektrárny, který test povolil," kritizuje František Hezoučký, bývalý ředitel JE Temelín a dnes konzultant ve firmě WorleyParsons EES.

Nutno ještě dodat, že obsluha byla také pod tlakem. Osudný pokus se o několik hodin odložil kvůli tomu, že do elektrárny doputoval příkaz shora elektrárnu neodstavovat. Její elektřina byla zapotřebí v síti. A tak se například stalo, že na pokus nakonec dohlížela zcela jiná směna, než původně měla. Její členové se samozřejmě ocitli ve zcela nečekané a také stresové situaci.

Pokus byl špatně naplánovaný i z neznalosti: detaily černobylského reaktoru byly vojenským tajemstvím, protože plutonium, které v něm vznikalo při štěpení uranu, se používalo pro armádu.

Ale když obsluha v neznalosti vstoupila na tenký led, chovala se tam jako slon v porcelánu. A reaktor odpovídal přesně tak jankovitě, jak se z dnešního pohledu zdá nevyhnutelné. Výkon nejprve prudce klesl. Na vině byla hlavně tzv. "otrava" xenonem-135. Tato varianta vzácného plynu je totiž pro jaderné reakce smrtelná.

Otrávený reaktor

Xenon-135 vzniká samovolně během štěpení uranu. Z fyzikálního hlediska je neuvěřitelně účinnou brzdou jaderných reakcí. Pokud obsluha nedbá na základní zásady provozu, dokáže dokonale zastavit štěpení v jakémkoliv reaktoru.

Za běžného provozu ho však nevzniká příliš mnoho. Obvykle totiž rychle pohltí některý neutron uvolněný z paliva a změní se na neškodný xenon-136. V Černobylu to bylo jiné. U reaktoru se rychle snižoval výkon. S tím se snižovalo množství neutronů. V reaktoru přežívalo stále větší množství xenonu-135, který čím dále více brzdil štěpení paliva.

Podívejte se, jak dnes vypadá Černobyl a jeho okolí

V takové situaci je asi nejlepší reaktor odstavit a nechat xenon samovolně rozpadnout, na což stačí několik hodin. Ale v Černobylu spěchali na svůj pokus. Obsluha obrazně řečeno dupala na plyn a odstavila všechny brzdy, které měla k dispozici. Odstranila z reaktoru téměř všechen materiál, který má zpomalovat reakci, a snažila se maximálně povzbudit štěpení.

Při tom překročila celou řadu předpisů a vypnula několik automatických systémů. "Ke katastrofě přispěla hlavně možnost, že obsluha vůbec mohla vypnout bezpečnostní systémy – a také, že ji to vůbec napadlo udělat," říká Vladimír Wagner z Ústavu jaderné fyziky AV ČR v Řeži.

Osudové šlápnutí na brzdu

Reaktor RBMK s tunami radioaktivních materiálů uvnitř ale není osobní auto. Reagoval pomalu a neochotně. Obsluha ho popoháněla o to víc. Nakonec uspěla více, než chtěla. Reaktor přišel o poslední brzdy.

Pokus totiž neprobíhal dobře. Setrvačností se točící turbína nedodávala do reaktoru dost vody. Teplota stoupala a voda chladící reaktor se ve velké míře měnila v páru. Ta pohlcuje neutrony méně účinně než kapalná voda. Výkon se zvyšoval. 

Poroučel se i xenon-135. V reaktoru přibývalo neutronů z rozpadávajícího se paliva. Jak je atomy xenonu "vychytávaly", velká část plynu se rychle proměnila na xenon-136, který řetězové reakci nebrání. Výkon se zvyšoval o to rychleji. Reaktor byl na pokraji propasti a pádu do ní dost možná už nešlo nijak zabránit.

Poslední ránu pak Černobylu dalo stisknutí jediného tlačítka.

Ve 1:23:40 stiskla obsluha spínač "nouzového odstavení". Byl to zřejmě plánovaný konec pokusu, který při pohledu z velínu neprobíhal uspokojivě, ale zatím ne nebezpečně. Stisknutí vyslalo do reaktoru regulační tyče, které zastaví řetězovou reakci. (Stejné tyče předtím obsluha vysunula, aby reaktor udržela v chodu.) Ale design tyčí byl pochybný.

Konce tyčí nebyly z materiálu, který by štěpnou reakci zastavoval. Ba naopak, byly z grafitu (tedy tuhy čili čistého uhlíku), který ji povzbuzoval. Tento detail sloužil k snazší regulaci výkonu reaktoru za běžného provozu. Pro použití v případě nouze byl katastrofálně špatně zkonstruovaný: než tyče začaly reaktor "brzdit", nejprve jeho provoz na malou chvíli urychlily.

Pohled do areálu černobylské elektrárny přes řeku Pripjať a chladící nádrže. Na...

Pohled do areálu černobylské elektrárny přes řeku Pripjať a chladící nádrže u elektrárny. Na snímku jsou patrné především v době havárie rozestavěné bloky 5 a 6, které nikdy nebyly dokončeny.

Tato vada však havárii nezpůsobila. Nutno připomenout, že role této vady nebyla při havárii rozhodující. Nebýt překročení mnoha předpisů, reaktor by se na ostří nože vůbec nedostal.

"Projekt zařízení, který konstrukčně neodpovídal mezinárodně přijatým požadavkům na bezpečnost, sám havárii nezpůsobil, ale výrazně k ní přispěl," shrnuje František Hezoučký z WorleyParsons EES.

Otevření krbu

Konec přišel rychle. Regulační tyče se tak ani nestačily zasunout na místo, což jim mělo trvat asi 18 až 20 sekund. Teplo v reaktoru je rychle zdeformovalo a pak roztavilo. Výkon stoupl na stonásobek běžného (až asi 350 tisíc megawattů). Tlak v reaktoru se zvyšoval, až nadzvedl a otočil tisíc tun těžké víko reaktoru.

Dovnitř se dostal vzduch. Kyslík a vodík vzniklé rozkladem vody v reaktoru způsobily výbuch, který strhl celou střechu. (Ta byla koneckonců o několik metrů slabší, než by se na reaktor slušelo a než vyžadovaly i tehdejší, natož dnešní, mezinárodní předpisy.)

Z budovy se stal krb. Ve výhni chytil grafit, který v reaktoru fungoval jako "prostředník" usnadňující výměnu neutronů mezi atomy uranu. S dýmem požáru stoupaly do atmosféry i tuny radioaktivních prvků.

Snad jediné, co Černobyl nezažil, byl jaderný výbuch. Štěpný materiál byl rozptýlený do velkého objemu rozžhavené směsi a těžko si podle fyziků představit, že by se někde vytvořila oblast, kde by se koncentrovalo v dostatečně malém objemu dostatečně velké množství nutné pro jadernou explozi.

Aby se to neopakovalo

Havárie překvapila celý obor. "Zcela vymizel pocit, že se nemůže nikdy nic vážného stát," říká jaderný fyzik Jan Rataj z ČVUT. "Všechny zainteresované strany začaly přistupovat k jádru s opravdovým respektem, který je v tomto oboru nezbytný." 

Dozimetr prozrazuje, že zhruba 300 metrů od sarkofágu je radioaktivita zhruba...

Dozimetr prozrazuje, že zhruba 300 metrů od sarkofágu je radioaktivita zhruba 70krát vyšší, než je běžné. Hodnoty ale nejsou tak veliké, aby v blízkosti lidé (s jistou mírou ochrany nebo v odstíněných prostorech) nemohli pracovat v podstatě denně.

A nezůstalo jenom u šokovaného údivu. V první řadě došlo k úpravám reaktorů RBMK. Změnila se například konstrukce regulačních tyčí a zrychlilo se jejich zasunování. Od havárie fungují bez problémů. Ještě dnes jich pracuje zhruba desítka. V podstatě za zdí od zbytků zničeného reaktoru ještě dalších 14 let pracoval III. blok černobylské elektrárny. Používal dokonce některé společné provozy (např. turbínovou halu).

Poučení z havárie vedlo i ke změnám v návrzích nových reaktorů, říká Dušan Kobylka z ČVUT. Dnes se staví výhradně jiné typy než RBMK. Kdyby se na těchto tzv. PWR reaktorech černobylské události přesně opakovaly krok za krokem, zařízení by se sama "zastavila". (Na druhou stranu, typ RBMK byl zase levnější a jeho princip umožňoval i před 40 lety relativně jednoduše stavbu velmi velkých a výkonných elektráren.)

Více se dbá i na to, aby dokumentace jasně vysvětlovala, za jakých podmínek se reaktor nesmí v žádném případě provozovat. Přidávají se bezpečnostní bariéry, které obsluze mají zabránit převzít řízení reaktoru.

Kontrola, ta musí být

"Hlavně se však změny týkaly důrazu na kvalitu a chování personálu," říká Vladimír Wagner z Ústavu jaderné fyziky AVČR v Řeži. Zlepšilo se jejich školení a informovanost (v bývalém SSSR k tomu přispěly i politické změny). Výrazně přibylo nejrůznějších kontrol, které mají zabránit přehnané iniciativě.

Poučení z Černobylu se nemusí týkat jen jaderných elektráren, říká Jan Zdebor, technický ředitel plzeňské Škody JS (tato firma s ruským vlastníkem vede konsorcium, které je jedním účastníků temelínského tendru, pozn. aut.). Největší chybou podle nej bylo, že systém havarijní ochrany reaktoru šlo vypnout. Právě to by mělo být mementem pro každé technické zařízení, třeba i v chemickém průmyslu, kde jich je mnoho řízeno lidmi, říká český inženýr.

Ale samozřejmě poučit lze jenom ty, kdo naslouchají. "Těžko říct, jestli to poučení bylo na všech stranách, možná lépe řečeno státech či organizacích, stejně velké," upozorňuje Dušan Kobylka z ČVUT. 

Ještě striktnější je František Hezoučký: "Existuje skupina lidí, které poučit nelze, neboť jim chybí elementární odborná znalost a zajímá je pouze byznys a osobní prospěch," říká praktik z oboru jaderné energetiky. Pokud má pravdu, bylo by jedině dobře, kdybychom na černobylské události ještě nějakou dobu nezapomněli.

 

Nejčtenější

Dětem škodí obrazovky a displeje. Ale jinak, než si rodiče obvykle myslí

Jak všudypřítomné displeje ovlivňují výchovu dětí? (ilustrační fotografie)

Světová zdravotnická organizace vydala nová doporučení ohledně aktivit vhodných pro malé děti. Nejvíce pozornosti si...

Třímachový zabiják letadlových lodí Suchoj T-4 byl velkým žroutem rublů

Suchoj T-4

Historie letectví se pozoruhodnými stroji jenom hemží. Jedním takovým byl i sovětský bombardér Suchoj T-4. Vznikl pouze...

Poslední vrtulník. Začíná předehra zcela zapomenuté letecké tragédie

Reklama NYA zvoucí k cestování v proudové době.

Byla to budova, kterou by někteří obyvatelé New Yorku nejraději hned po dokončení nechali zdemolovat. Místní bar s...

Aktualizujte si WhatsApp. Kvůli chybě vás mohli útočníci odposlouchávat

Aplikace WhatsApp (ilustrační obrázek)

Nový trik využívající chybu v komunikační aplikaci WhatsApp umožnil na základě zmeškaného hovoru nainstalovat do...

Osudový omyl. První a poslední přistání proudového letadla v Olomouci

MiG-21F trupového čísla 0618 s nímž v Olomouci tragicky havaroval kadet Omran...

Bylo mu 23 let, když se u Přerova učil létat na vysoce výkonném letounu Mig-21F. Podcenil však zadání úkolu a při...

Další z rubriky

Doba levných leteckých taxi se blíží. Vzlétl další stroj

Detail stroje společnosti Lilium, který má sloužit jako malé létající taxi.

Aerotaxi německého start-upu Lilium uskutečnilo svůj první vzlet. Pětimístný dálkově řízený letoun poháněný baterií se...

Tesla má vlastní čip pro autonomní řízení. Umožní jí sdílené taxi

Tesla model 3.

Elon Musk oficiálně ukázal čip, který inženýři firmy Tesla speciálně navrhli tak, aby dokázal v automobilech této...

Kam nesmí wifi, tam bude LiFi. Podívejte se na nejlepší inovace

Budějovická společnost Virtual Lab předváděla systém virtuální konferenční...

Chytré textilie pro hasiče, nákupní taška, která se rozpustí ve vodě, domácí aquaponické pěstování rostlin i nový...

Jak vypadá sex po narození dětí? Realita je krutá, přiznávají rodiče
Jak vypadá sex po narození dětí? Realita je krutá, přiznávají rodiče

Je mi 20, jemu bude 30. Tvrdí ze ja mám sex na prvním místě, ale on už ne.. je pravda ze změnil práci. Je ridic. Predtim ale dělal náročnější práci a sex ještě byl několikrát týdne. Teď stěží jendou a to ještě on si nevzpomene ani měsíc…

Najdete na iDNES.cz