Ricordando Chernobyl

LA CENTRALE:

La centrale di Chernobyl è situata vicino all'insediamento di Prypiat, nella parte orientale di una

vasta regione di pianure, la Polesia,

divisa tra le repubbliche dell'Ucraina e

della Bielorussia, sul bacino del fiume

Prypiat.

La centrale atomica attinge e invia le

sue acque lungo un bacino di 166.000

kmq. È a partire da questo bacino che

la radioattività penetrerà negli strati

profondi e si mischierà alle acque

piovane e alle acque delle fonti

nevose, per gettarsi nei corsi d'acqua.

L'impianto è composto da quattro

reattori, ognuno in grado di produrre 1

giga watt di energia elettrica; l'ultimo

reattore, il numero 4, è stato finito di

costruire nel 1983.

I Reattori:

I reattori sono di tipo RBMK-1000: si tratta di reattori a canali, moderati a grafite e refrigerati ad

acqua. Una caratteristica di questi reattori è quella che con l'aumentare della temperatura, la

reazione nucleare, anziché moderarsi, aumenta. Caratteristica vietata nei reattori occidentali per

motivi di sicurezza. Il fine di questi reattori è la produzione di elettricità per uso civile (insieme

producono circa il 10% dell'elettricità ucraina) e di plutonio per uso militare. Quando la centrale è

stata costruita, il capo progettista Viktor Bukanov, ha affrettato i tempi di apertura del reattore

numero 4 perché obiettivo principale, per lui e per il Partito, è quello di incassare gli incentivi: la

sicurezza, quindi, diviene un aspetto secondario.

Il nocciolo di un reattore RBMK è

una vasca cilindrica, riempita di

colonne di grafite. All'interno di ogni

colonna si trova un tubo di forza, ed è

in questi tubi che viene caricato il

combustibile. L'assorbimento dei

neutroni è garantito da barre di

controllo sistemate in tubi di forza, e

ripartiti per tutto il reattore; se le

barre sono inserite nel cuore, il

reattore si trova in fase critica; a

mano a mano che le barre si ritirano,

ha inizio la reazione di fissione

nucleare, e la potenza del reattore

aumenta.

I reattori RBMK furono il punto culminante del programma sovietico per produrre un reattore di

potenza raffreddato ad acqua basato sui reattori per la produzione di plutonio moderati a grafite. Il

primo di questi, AM-1 (Atom Mirny atomi per la pace) fu progettato per produrre 5MW e funzionò

a Obninsk; malgrado il suo nome, fu progettato sia per produrre plutonio, per impieghi militari, che

per produrre energia elettrica.

Usando acqua naturale per il raffreddamento e grafite come moderatore fu possibile usare uranio 2

naturale come combustibile. Così si rendeva possibile la costruzione di reattori di grande potenza

che non richiedevano uranio arricchito e acqua pesante e quindi con costi di costruzione e gestione

decisamente minori rispetto ad altri.

Il corpo del reattore è costituito da circa 2.500 blocchi di grafite, cavi, il cui interno è predisposto

come canale di immissione del combustibile. Nella parte inferiore del canale il combustibile viene

lambito dall'acqua refrigerante. Sotto il coperchio del reattore, spesso 15 metri, ci sono 1.661 barre

di uranio, che scendendo verso il nocciolo, nei suddetti canali, creano una scissione di atomi

rilasciando così un calore immenso che trasforma l’acqua, con cui sono a contatto, in vapore.

Il vapore poi muove una gigantesca turbina che genera elettricità. All’interno del nocciolo (alto

circa 7 metri), inoltre, ci sono 211 barre di carburo di boro che hanno il compito di controllare

l’energia sprigionata: se vengono alzate, infatti, la potenza aumenta, se abbassate diminuisce.

Il reattore è dotato inoltre di un sistema di refrigerazione di emergenza, mentre non è dotato di un

sistema di contenimento (edificio che avrebbe almeno, nel peggiore dei casi, diminuito

notevolmente e rallentato la fuoriuscita di radioattività nell'ambiente) ma di un sistema di

confinamento compartimentato: si tratta in pratica di varie stanze, circondanti il reattore, dentro le

quali si sarebbe dovuta espandere la radioattività che un eventuale incidente avrebbe rilasciato. A

ciò bisogna aggiungere che il reattore non possedeva nemmeno dei dispositivi di purificazione delle

emissioni gassose, e che sul tetto venne usato materiale combustibile.

La più importante caratteristica di questo reattore è di possedere una grande instabilità a basse

potenze, stato che può, a sua volta, generare improvvisi sbalzi di potenza.

Sarà proprio questo il maggior fattore che influirà sull'incidente.

Il reattore del quarto blocco della centrale era privo di strutture di contenimento rinforzate per poter

contenere gli effetti di un eventuale incidente. Venne quasi totalmente distrutto dall’esplosione. Il

tetto superiore di circa 2.700 tonnellate che costituiva la struttura di protezione e di collegamento di

tutte le varie parti del reattore, si è come afflosciato su se stesso e, con il resto della struttura in

cemento armato, è rimasto appeso in posizione quasi verticale, provocando lo sprofondamento della

base del reattore di 4 metri rispetto alla sua posizione iniziale. Tutto questo ha determinato la

distruzione delle strutture di supporto e di conseguenza il crollo delle parti sottostanti con il

perforamento del tetto della sala comandi. La parte del reattore che è andata distrutta, essendo l’area

in cui maggiore era l’irraggiamento, è divenuto immediatamente inaccessibile per le elevate

temperature che si sono sviluppate e per l’enorme quantità di radiazioni che si sono sprigionate

essendo anche saltato il sistema di isolamento ermetico.

LA NOTTE DEL DISASTRO: 26 aprile 1986

Nel laboratorio della centrale di Chernobyl è in corso una violenta discussione: sono le 00:29 e il

vice capo ingegnere, Anatoly Dyatlov, un uomo già legato tristemente agli effetti collaterali

dell’energia nucleare, nonostante la potenza del reattore numero 4 sia insufficiente, vuole procedere

all’attuazione di un test ordinato dall’Autorità sovietica per l’energia atomica.

Sono gli anni della 'guerra fredda' e la paura di un attacco nucleare è forte sia a Occidente che nei

Paesi legati all’Ex Unione Sovietica. Con questi esperimenti si cerca di capire quali potrebbero

essere gli effetti di un attacco nemico condotto contro le centrali nucleari e nello specifico si vuole

verificare se la turbina possa continuare a generare energia per inerzia anche quando il circuito di

raffreddamento è incapace di produrre vapore.

Il programma approvato dall'ingegnere capo della centrale (Fomin), prevede, nel corso dell'arresto

dell'unità, una prova di isolamento durante la quale i dispositivi di sicurezza del reattore saranno

messi fuori servizio. Per produrre elettricità verrà utilizzata l'energia potenziale del rotore del

generatore.

Numerose centrali hanno ricevuto proposte per questo genere di collaudi ma si sono sempre

tirate indietro davanti ai rischi che comportavano. La direzione di Chernobyl decide di correrli.

In caso di perdita completa dell'alimentazione elettrica della centrale (cosa che può accadere), i

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meccanismi di raffreddamento del nocciolo e in particolare le pompe, si fermano. Il nocciolo entra

allora in fusione, e questo significa un grave incidente. La prova durante la quale si sarebbe dovuta

utilizzare l'energia meccanica del rotore, mira a circoscrivere questo pericolo, impiegando altre

sorgenti di energia, diverse dall'alimentazione di rete. E in effetti, mentre gira, il rotore del

generatore produce dell'elettricità. Si può e si deve utilizzarla nei casi critici.

Il programma di questi lavori deve essere approvato dal costruttore del reattore, dal progettista della

centrale e dal servizio d'ispezione e sorveglianza delle centrali. Esso prevede obbligatoriamente che

durante l'esperimento si sia provvisti di un'alimentazione elettrica di emergenza per i materiali di

prima categoria. Questo significa che viene simulata la perdita di alimentazione elettrica della

centrale, senza che questa abbia veramente luogo. I trasformatori principali e di riserva, come i due

gruppi elettrogeni di riserva, entrano allora in funzione per assicurare l'alimentazione elettrica.

Per garantire la sicurezza nucleare nel corso dell'esperimento, il sistema di emergenza di

protezione del nocciolo deve essere assolutamente inserito. Tale sistema permette l'immediata

caduta delle barre assorbenti nel nocciolo. Anche il sistema di raffreddamento di emergenza del

nocciolo deve essere in funzione.

I collaudi vengono autorizzati a condizione che queste regole vengano rispettate; questi

esperimenti devono avere luogo unicamente se il sistema di protezione del reattore in caso di

incidente è attivato.

Il programma approvato da Fomin non rispettava nessuna di queste indicazioni.

La centrale di Chernobyl aveva già cercato di condurre i collaudi ai quali si preparava il 26 aprile, e

non crearono mai incidenti. Allora il reattore si trovava in regime stabile e controllato, e tutto il

sistema di protezione era attivato. Questa volta, invece, il programma era stato preparato male e le

misure di sicurezza erano state prese in considerazione solo formalmente. Non soltanto il

programma non prevedeva misure di sicurezza supplementari ma prescriveva inoltre la messa fuori

servizio del sistema di raffreddamento di emergenza. La sicurezza del nocciolo venne quindi

considerevolmente ridotta nelle quattro ore necessarie ai collaudi. Il personale era poco preparato e

non aveva coscienza del pericolo che l'esperimento rappresentava.

Se i sistemi di protezione di emergenza scattano, le 211 barre assorbenti cadono, il sistema

di soccorso inietta acqua nelle pompe, le pompe di alimentazione di riserva entrano in funzione,

così come i gruppi diesel di soccorso: i dispositivi di protezione sono più che sufficienti, a

condizione che siano fatti scattare in tempo...

ANTEPRIMA DELL'ESPLOSIONE:

Per realizzare il test il reattore si sarebbe dovuto stabilizzare a circa 1.000 MW termici, prima di

essere fermato, ma, a seguito di un errore di procedura, le barre di controllo scendono più del

previsto e la potenza del reattore precipita a circa 30 MW, fino a bloccarsi completamente alle

00:36. Gli ingegneri a questo punto dovrebbero interrompere il test e spegnere il reattore, ma

Dyatlov ordina di farlo ripartire: alle 00:42 quindi, i tecnici ridanno energia al reattore e in meno di

5 minuti la potenza risale a 160 MW. Dopo dieci minuti, però, scatta un altro allarme: manca acqua

nei boilers.

All’01:09 la mancanza d’acqua fa scattare ulteriori allarmi, ma ancora nessuno degli ingegneri

pensa che possa accadere qualcosa di grave; vengono quindi fatti gli ultimi controlli prima del test

effettivo, ma i sensori non riescono a rilevare il calore che si è condensato in piccoli punti del

reattore. A 6 minuti dall’inizio del test, quindi, nel nocciolo del reattore continua a crescere il punto

caldo. In questo momento la turbina è a minima potenza e fornisce intorno ai 10 MW elettrici,

quantità insufficiente per far funzionare le pompe del sistema di refrigerazione.

Normalmente nei reattori a pressione, quando si perde l'acqua di raffreddamento, si diminuiscono le

reazioni nucleari a catena perché non vengono più rallentati i neutroni: in questo caso le barre di

controllo rappresentano un secondo sistema di sicurezza. Ma quando il moderatore è la grafite,

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come nel caso del reattore di Chernobyl, e si perde l'acqua di raffreddamento, i neutroni continuano

a essere rallentati dalla grafite stessa e le reazioni a catena proseguono indisturbate. In questo caso è

decisivo l'inserimento rapido delle barre di controllo che assorbono neutroni.

Per realizzare il test si passa ai comandi manuali e vengono alzate altre barre di controllo,

lasciandone quindi un numero insufficiente dentro il nocciolo, ben inferiore a quanto

previsto dalla direttiva di sicurezza.

All’01:23:04 inizia l'esperimento: Viene staccata l'alimentazione alle pompe dell'acqua, che

continuano a girare per inerzia. La turbina viene scollegata dal reattore e, con il surriscaldamento

dell'acqua, i tubi si riempiono di sacche di vapore. Scattano così una serie di eventi a catena che in