La cronologia del test
Giorno 25 aprile
01:06 Inizia il test, si inizia a diminuire la potenza del reattore
03:47 La potenza viene ridotta a 1600 MW(t) il 50%
07:10 TRM is equal to 13,2 roads.
13:05 HG-7 is disabled from grid (first of two HG, being part of Unit)
14:00 RECS was cut off from coolant circuit. A delay in tests program performance on the requirement of Kievenergo dispatcher (RECS hasn’t been put into operation, the reactor continued to work on thermal capacity 1600 mwt).
Il sistema ECCS (emergency core cooling system) viene disattivato come procedura richiesta dal test al fine di evitare l'interruzione del test stesso.
Questo non avrebbe contribuito a evitare l'incidente ma se ECCS fosse stato attivo “forse” avrebbe potuto ridurre l'entità del danno.
Si attende l'autorizzazione da Kiev per ridurre la potenza e iniziare il test , ma l'energia prodotta dal reattore 4 è necessaria al momento e quindi bisogna attendere che il gestore della rete elettrica acconsenta alla riduzione, pertanto il reattore deve essere mantenuto alla potenza di 1600 MW(t) . E' solo intorno alle 23 che arriva l'autorizzazione.
23:10 Giunge l'autorizzazione da Kievenergo e inizia la riduzione di potenza
Giorno 26 aprile
00:05 At thermal reactor capacity about 500 mwt during transition from local capacity regulation system on an automatic capacity regulator of the basic range on unprovided by the program decrease in thermal capacity approximately up to 30 mw has been committed. Capacity rise is started.
Inizia la riduzione di potenza fino a circa 720 Mwt. E si continua a scendere.
Ora sappiamo che a causa del coefficiente di vuoto positivo per una configurazione come l'RBMK ci troviamo in una condizione di pre-incidente intorno ai 700Mwt.
00:28 La potenza è ora intorno ai 500 Mwt. A questo punto non sono in grado di dire con certezza come il personale abbia proceduto, ma si sa certamente che la potenza è caduta a soli 30 Mwt circa, a questo punto l'instabilità diviene dominante. Perché la potenza sia caduta così tanto non è chiaro con certezza, è forse lecito sospettare che la diminuzione di potenza sia stata eseguita troppo velocemente, forse affidandosi a un controllo automatico non sufficientemente verificato.
A questo punto il turbo alternatore era a minima potenza e forniva solo 10 Mw elettrici potenza insufficiente per alimentare correttamente i sistemi di raffreddamento.
00:32 (tempo approssimato) gli operatori rendendosi conto della situazione devono aumentare la potenza confidando di poterla stabilizzare intorno ai 700-1000 Mwt disattivando i regolatori automatici e passando ai controlli manuali delle barre.
La potenza viene stabilizzata a circa 200 Mwt insufficienti per il test e perciò in accordo con il capo del servizio vengono ritratte ulteriori barre di controllo aggirando la direttiva che imponeva un minimo di 26-30 barre minime e lasciandone solo 6-8. l'instabilità era imperante e lo Xeno135 mangiava neutroni impedendo l'innalzamento della potenza. In questa delicatissima situazione a fronte di un improvviso innalzamento della potenza dovuto all'estrema instabilità ci sarebbero occorsi almeno 20 secondi per abbassare le barre di controllo.
00:39:32 – 00:43:35 The personnel according to the tests regulations has blocked an emergency protection signal on two HG stopping (Il personale, secondo il regolamento del test ha bloccato un segnale di protezione d'emergenza su due HG che si stavano fermando)
00:41 – 01:16 Cut off TG -8 from grid for vibrating characteristics removal on idling (the second HG, being part of Unit)
01:03 Nonostante le condizioni di potenza e di instabilità si decise di procedere in ogni caso con il test con questa potenza (200 Mwt invece di 1000 Mwt (4) ), e per farlo come da specifica venne incrementato il flusso di refrigerante, attualmente vi erano in servizio sei pompe di raffreddamento venne inserita la settima.
01:07 Una ulteriore pompa l'ottava venne immessa nel circuito
01:09 Questo fatto causò una caduta di pressione del vapore. Causato dalla velocità eccessiva di estrazione dell'acqua dal nocciolo.
A questo punto il disinnesto automatico che avrebbe dovuto spegnere il reattore in caso di perdita di pressione era escluso (il ECCS era stato escluso alle 14:00 del giorno precedente) in questo lasso di tempo antecedente l'inizio del test la cronologia reperibile discosta lievemente
da una fonte all'altra, pertanto riporto due cronologie reperibili in lingua inglese sta di fatto che il reattore era molto instabile, gli operatori nel tentativo di stabilizzare la potenza ricorsero ad aggiustamenti manuali frequenti estraendo anche le ultime barre, le direttive imponevano che nel reattore rimanessero inserite almeno 15 barre a controllo manuale, ma anche queste vennero estratte pur di mantenere la potenza stabile per il test. L'eccessiva portata e velocità dell'acqua causava la caduta di potenza, non è chiaro se gli operatori ridussero il flusso dell'acqua per mantenere la pressione del vapore stabile le fonti sono discordanti in ogni modo sembra che le informazioni ricevute dagli operatori non evidenziassero nulla di
anormale, credettero di aver stabilizzato il reattore e quindi si procedette nel test. Solo oggi alla luce dei fatti e con il senno di poi possiamo dire che in questa situazione bisognava sospendere il test e spegnere immediatamente il reattore, facendo scendere immediatamente tutte le barre, riattivare ECCS, premere l'AZ5. Oggi tutti gli operatori farebbero così, ma solo oggi.
01:22:30 Viene attivato il sistema “Skala” che registra su nastro le attività
Il test
La potenza del reattore si trovava ad un 12% del valore approssimativamente necessario a portare alla massima velocità di rotazione il turbo generatore ed eravamo in queste condizioni a seguito della caduta di pressione.
01:23:04 Ha inizio il test, viene chiuso l'afflusso di vapore alla turbina TG8 scollegandola completamente, il turbo generatore già sottoalimentato calò ulteriormente il suo rendimento e di conseguenza la potenza elettrica generata. Contemporaneamente inizia la chiusura delle 4 pompe principali di raffreddamento.
01:23:10 Automatic control rods withdrawn from the core. An approximately 10 second withdrawal was the normal response to compensate for a decrease in the reactivity following the closing of the turbine feed valves. Il controllo automatico ritira delle barre dal nucleo. Un ritiro di circa 10 secondi era la reazione normale per compensare una diminuzione della reattività dopo la chiusura delle valvole d'alimentazione delle turbine
MDA button specially mounted for tests carrying out with the purpose of MDA signal imitation was pushed.
01:23:21 Steam generation increased to a point where, owing to the reactor's positive void coefficient, a further increase of steam generation would lead to a rapid increase in power. La generazione di vapore aumentò fino ad un punto dove, a causa del coefficiente di vuoto positivo del reattore, un ulteriore aumento avrebbe portato ad un rapido aumento di potenza.
01:23:35 Steam in the core begins to increase uncontrollably. Il vapore nel nucleo inizia ad aumentare in maniera incontrollata.
Quando il vapore cessò di arrivare alla turbina in un momento di tale instabilità, rimase intrappolato all'interno del nucleo formando rapidamente delle bolle all'interno dei canali. Le bolle di vapore sono meno dense dell'acqua, assorbono meno neutroni e non hanno potere refrigerante. Gli elementi di combustibile iniziano a surriscaldarsi e la potenza del reattore aumenta piano piano, crebbero le bolle di vapore con esse la temperatura del nocciolo e la pressione del vapore. Contemporaneamente diminuiva il flusso dell'acqua refrigerante perché le quattro pompe erano sottoalimentate a causa della continua decelerazione del turbo alternatore.
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. Solo 36 secondi dall'inizio della prova, era già troppo tardi.
01:23:38
01:23:39
01:23:40
01:23:41 In questi quattro secondi sono avvenute diverse cose analizzate dettagliatamente nel rapporto ufficiale dall'accademia delle scienze dell'Ucraina autore Boris I. Gorbachev
The emergency button (AZ-5) was pressed by the operator. Control rods started to enter the core.
Reactor’s emergency protection button EP-5 is pushed; emergency protection roads have begun movement in a core.
Tutte le barre di controllo sono estratte. Viene premuto il tasto AZ5 e le barre di controllo iniziano la loro discesa nel nucleo, ma troppo lentamente, consideriamo la lentezza di progetto e l'ulteriore rallentamento dovuto alla carenza di potenza elettrica (il turbo alternatore TG8 non più alimentato sta rallentando sempre più, ulteriormente frenato dal carico elettrico applicatogli). La discesa delle barre di controllo avrebbe potuto ridurre la potenza del reattore solo di un 5% al secondo, ma non bastava.
01:23:43 Emergency signals on the runaway period and on reactor capacity exceeding have appeared
A questo punto appaiono i segnali di allarme
01:23:44 Reactor power rose to a peak of about 100 times the design value.
La potenza continuava a crescere in modo spettacolare. In soli 3 secondi la potenza aveva raggiunto i 530 MW(t) gli operatori non furono in grado di prevenire questo eccezionale aumento, stimato nei 4 secondi successivi, a 100 volte la potenza nominale di progetto.
La discesa delle barre si arrestò a metà strada, probabilmente a causa della forte pressione e dalla deformazione dei canali di discesa, pare che si udirono dei colpi, l'operatore tolse corrente al meccanismo di discesa delle barre sperando di farle scendere per gravità, ma ciò non avvenne probabilmente a causa della deformazione dei canali. Riporto integralmente le due cronologie, a questo punto ogni commento diventa superfluo e il voler chiarire ogni singolo attimo è inutile.
Il reattore è completamente fuori controllo la potenza sviluppata incalcolabile e l'esplosione imminente.
01:23:45 Fuel pellets started to shatter, reacting with the cooling water to produce a pulse of high pressure in the fuel channels.
01:23:46 The first pair of "stopway" MCP is switched – off
01:23:46,5 The second pair of "stopway" MCP is switched – off
01:23:47 Sharp (on 40 %) decrease in MCP discharges not participating in stopway, and uncertain indication of MCP discharges participating in stopway, sharp increase in pressure and rise of a level in drum-separators; signalled "Malfunction in a measuring part " in both automatic regulators of the basic range (1AP, 2AP)
01:23:48 Discharges recovery on MCP, not participating in stopway up to the values close to initial on stopwaied MCP of left side recovery of discharges on 15 % lower than initial; recovery of discharges on right side of stopwaied MCP on 10 % lower than initial for MCP-24 and "uncertainty" for MCP-23; the further increasing of pressure and a level in drums - separators; snapping into action high-speed reducing devices of steam discharge in the turbine condenser
01:23:49 Fuel channels ruptured.
An emergency protection signal "Increase of pressure in reactor space (the technological channel break) "; the signal " there is no voltage=48V" (power supply from muffs servo-motors of a reactor’s control roads and protection system was removed; signals "Malfunction of an actuating part of automatic regulators 1AR, 2AR"
I sistemi di controllo sono stati rimossi, gli attuatori e i regolatori automatici segnalano disfunzioni.
Le ricostruzioni al computer dicono che a questo punto, le barre di combustibile si stavano rompendo distruggendo i canali, forse anche a causa della caduta per gravità delle barre di controllo. Con la rottura dei canali l'acqua di raffreddamento non aveva più un percorso in cui circolare liberamente, ma solo tra elementi di combustibile rotti e altamente surriscaldati.
A questo punto la prima reazione tra acqua e combustibile generò un'altissima pressione di vapore.
01:24:00 Two explosions occurred. One was a steam explosion; the other resulted from the expansion of fuel vapour
(From record in log book of the senior supervisor of a reactor control). " Strong blows, roads of a control system and protection have stopped, not having reached bottom ends. The key of muffs power supply is removed".
On eyewitnesses evidence, two powerful explosions with a partial destruction of reactor’s compartment and a turbines hall has occurred at this time, a fire has occurred at the Unit 4 ChNPP.
L'altissima pressione del vapore generò la prima esplosione che danneggio gravemente la struttura del tetto scagliando in aria il coperchio del reattore, un monoblocco di acciaio di 2000 tonnellate. Per maggiore sfortuna il coperchio ricadendo si adagiò su di un fianco incastrandosi nella struttura in cemento armato, in questi violenti movimenti distrusse condutture e cavi provocando enormi danni. Così come si può vedere nel disegno seguente.
Passano pochissimi secondi 2 o 3 ed ecco la seconda vera esplosione, la catastrofe, questa volta era l'idrogeno prodotto dalla reazione ad alta temperatura tra vapore e zirconio che ricopriva le barre e tra vapore e grafite.
