2. Хроника событий.

25 апреля 1986 г четвёртый блок ЧАЭС предполагалось остановить для планового ремонта, во время которого была запланирована проверка работы регулятора магнитного поля одного из двух турбогенераторов. Эти регуляторы были разработаны для продления времени «выбега» (работы на холостом ходу) турбогенератора до момента выхода на полную мощность резервных дизель-генераторов (65 с).

Предполагалось, что при падении тепловой мощности реактора до 700 – 1000 МВт прекратится подача пара на турбогенератор №8 и начнётся его «выбег». Чтобы исключить срабатывание САОР (система аварийного охлаждения реактора), программа предусматривала блокировку этой системы, а 4 главных циркуляционных насоса (ГЦН) должны были быть подключены к «выбегающему» турбогенератору. В 1 час начато медленное снижение мощности реактора. К 13 часам 05 минутам мощность была снижена до 1600 МВт. Был остановлен турбогенератор №7. Питание систем блока было переведено на турбогенератор №8. В 14 ч была отключена САОР. Но по причине нехватки энергии в Киеве (области) снижение мощности было остановлено. САОР при этом вновь подключена не была. В 23 ч 10 мин запрет диспетчера был снят и снижение мощности было продолжено. 26.04.86 г в 0 часов 28 минут мощность достигла уровня, при котором управление реактором полагалось переключить с локального на общее автоматическое регулирование. В этот момент оператор по ошибке не дал команду «держать мощность». В результате мощность реактора резко упала (до 30 МВт вместо запланированных 700-1000 МВт), кипение в каналах ослабло и началось ксеноновое «отравление» активной зоны. По правилам эксплуатации в такой ситуации следовало «заглушить» реактор. Персонал, напротив, попытался поднять мощность реактора. К 1 часу мощность удалось поднять только до 200 МВт. Из-за ксенонового «отравления» увеличить её больше не удавалось, хотя стержни автоматического и ручного регулирования были подняты к верху активной зоны. В 1ч 03 мин, несмотря на возникшие трудности, персонал начал подготовку к эксперименту. К работающим основным циркуляционным насосам подключили первый из двух резервных. В 1 ч 07 мин был пущен второй резервный ГЦН. Это увеличило поток воды через каналы, усилило охлаждение активной зоны и ещё больше снизило и без того слабое парообразование. Одновременно в барабанах-сепараторах уровень воды опустился до аварийной отметки (сказался недостаток пара). Работа блока стала крайне неустойчивой. Это сказалось и на ядерных процессах в реакторе: пара становилось меньше и реактивность падала, так что стержни автоматического регулирования ещё больше приподнялись. 1 ч 19 мин. Поскольку уровень H₂Oв барабанах-сепараторах был опасно низким, оператор увеличил подачу питательной воды. Одновременно персонал заблокировал сигналы аварийной остановки реактора по недостаточному уровню воды и давления пара. В 1 ч 19 мин 30 с уровень воды в сепараторах начал расти. Однако из-за подачи более холодной питательной воды в активную зону парообразование там практически прекратилось. Это приблизило опасность вплотную. При отсутствии пара в каналах РБМК цепная реакция становится очень чувствительной к тепловым возмущениям.

Стержни автоматического регулирования, препятствуя снижению мощности, окончательно вышли из активной зоны, а т.к. и этого оказалось мало, оператор поднял ещё выше и стержни ручного регулирования. Всё это недопустимо снизило оперативный запас реактивности, т.е. долю стержней, опущенных в зону. Реактор хорошо реагирует на перемещение стержней, когда их концы близки к центру активной зоны, и плохо, когда они близки к её границам. При полностью поднятых стержнях «заглушить» реактор быстро нельзя, т.к. высота активной зоны – 7 м, а скорость введения стержней – 40 см/с! Вот почему так важно оставлять в активной зоне достаточное количество полуопущенных стержней.

В 1 ч 19 мин 58 с давление продолжало падать, и автоматически закрылось отверстие, через которое излишки пара стравливались в конденсатор. Это замедлило падение давления, но не остановило его. В 1 ч 21 мин 50 с уровень воды в барабанах-сепараторах значительно повысился. Оператор резко сократил подачу питательной воды. Это было сделано за 2 минуты до взрывов. В 1 ч 22 мин 10 с в контур стало поступать меньше недогретой воды, и кипение немного усилилось, а уровень воды в барабанах- сепараторах стабилизировался. При этом несколько возросла реактивность, но стержни автоматического регулирования, немного опустившись, тут же скомпенсировали этот рост. В 1 ч 22 мин 30 с расход питательной воды снизился до 2/3 нормального. Это не удалось предотвратить из-за недостаточной точности системы управления, не рассчитанной на работу в таком нестандартном режиме. В этот момент станционная ЭВМ «Скала» распечатала параметры процессов а активной зоне и положение регулирующих стержней. Оперативный запас реактивности оказался так мал, что полагалось немедленно заглушить реактор. Персонал, видимо, не успел изучить эти данные. В 1 ч 22 мин 45 с расход питательной воды и содержание пара в каналах наконец выровнялись, а давление начало медленно расти. Реактор, казалось, возвращался к нормальному режиму работы, и было решено начать эксперимент. В 1 ч 23 мин 04 с была перекрыта подача пара на турбогенератор №8. При этом снова в нарушение программы и регламента, был заблокирован сигнал аварийной остановки реактора при отключении обеих турбин. В докладе Международной консультативной группы по ядерной безопасности МАГАТЭ отмечено, что эта защита, не будь она отключена, спасла бы реактор. В 1 ч 23 мин 10 с циркуляционные насосы, работающие от «выбегающего» генератора, начали сбавлять обороты. Поток воды уменьшился, охлаждение активной зоны делалось всё слабее, и температура воды у входа в реактор поднималась. В 1 ч 23 мин 30 с кипение усилилось, количество пара в активной зоне возросло, реактивность и мощность стали постепенно повышаться. Все группы стержней автоматического регулирования пошли вниз, но не смогли стабилизировать реакцию. Мощность продолжала нарастать. В 1 ч 23 мин 40 с начальник смены дал команду: «нажать кнопку АЗ – 5» (сигнал максимальной аварийной защиты, по которому в зону немедленно вводятся все стержни-поглотители нейтронов). Когда по этой команде все стержни-поглотители двинулись вниз, концы «вытеснителей» воды, находящиеся под стержнями-поглотителями, вытеснили из каналов находившуюся там (внизу активной зоны) воду. Произошёл практически мгновенный скачок парообразования и мощности. Стержни остановились, пройдя 2 -3 метра. Оператор отключил удерживающие из муфты, чтобы стержни упали под действием собственной тяжести. Но они уже не шевелились. В 1 ч 23 мин 43 с стал положительным общий мощностной коэффициент реактивности. Начался саморазгон реактора. Мощность достигла 530 МВт и продолжала катастрофически расти. Коэффициент размножения на мгновенных нейтронах стал > 1 (K_мгн> 1). Сработали 2 системы автоматической защиты – по уровню мощности и по скорости её роста, но это ничего не изменило, т.к. сигнал АЗ – 5, который посылает каждая из них, уже дал оператор.

В 1 ч 23 мин 44 с мощность цепной реакции в 100 раз превысила номинальную. За доли секунды ТВЭЛы раскалились, частицы топлива, разорвав циркониевые оболочки, разлетелись и застряли в графите. Давление в каналах многократно возросло. Это и был момент первого взрыва. Давление пара разрушило часть каналов и ведущие от них паропроводы над реактором. После этого давление упало, вода вновь потекла по контуру охлаждения, но теперь она поступала не только к ТВЭЛам, но и к графитовой кладке. Начались химические реакции воды и пара с нагретыми графитом и цирконием, в ходе которых образуются горючие газы, а также, возможно, реакции циркония с двуокисью урана и графитом, реакции ядерного топлива с водой. Из-за бурного выделения газов давление вновь подскочило и накрывавшая активную зону металлическая плита массой более тысячи тонн приподнялась. Разрушились все каналы и оборвались все уцелевшие трубопроводы над плитой. В 1 ч 23 мин 46 с воздух устремился в активную зону и раздался новый взрыв, как считают, в результате образования смеси газов O₂сH₂иCO. Разрушилось перекрытие реакторного зала, около 1/4 графита и часть топлива были выброшены наружу. Раскалённые обломки упали на крышу машинного зала и в другие места, образовав более 30 очагов пожара. В 1 ч 30 мин по сигналу тревоги на место аварии выехали пожарные части.