Çernobil reaktör kazası nedir?

1986 yılında Ukrayna’daki Kiev’in 140 km kuzeyindeki Çernobil Nükleer Santrali’nde meydana gelen kaza, dört reaktörün hatalı tasarımının yanı sıra reaktörlerden birinde deney yapmak amacı ile güvenlik sisteminin devre dışı bırakılıp arka arkaya aksamalar meydana gelmesinden dolayı gerçekleşmiştir.

Çernobil Nükleer Santrali’nde 25 Nisan 1986 günü ilk olarak reaktörün gücü yarıya kadar düşürüldü, sonrasın da acil soğutma sistemi ile deney esnasında reaktörün kapanmasını önlemek amacıyla tehlike anında çalışmaya başlayan güvenlik sistemi devre dışı bırakılmıştır. 26 Nisan 1986 tarihinde teknisyenler deneyin son hazırlıklarını tamamlamak üzere ek su pompalarını çalıştırmışlardır. Bunun neticesinde gücünün yüzde 7’siyle çalışan reaktörde buhar basıncı düşmüş ve buhar ayırma tamburlarındaki su seviyesi güvenlik sınırının altına inmiştir. Reaktörün güvenlik sistemine ulaşması gereken sinyaller teknisyenler tarafından engellenmiştir. Su seviyesini yükseltmek amacı ile buhar sistemine koşulların oluştuğuna karar verilmiştir . Saatler 01:23 gösterdiğinde büyük patlama meydana gelmiştir.

Deneyin amacı, nükleer güvenlik açısından, soğutucu sisteminin kaza geçirmesiyle devreden çıkması neticesi bununla birlikte şebeke elektriğinin de kesilmesinin aynı zamanda meydana gelmesiyle oluşacak olağanüstü hallerde sistemin zarar görmeden nasıl soğutulacağının test edilmesidir. Böyle bir durumda devreye girecek olan acil durum soğutma sisteminin pompaları normal şartlarda, şebeke tarafından çalıştırılır. Ancak şebeke de devreden çıkacak olursa, çalıştırma dizel jeneratörler aracılığı ile yapılır. Elektriğin kesilmesi ile dizel jeneratörlerin pompaları çalıştırması arasında 25 saniyelik gecikme yaşanır. Eğer böyle bir kaza yaşanmış olsaydı reaktör anında durdurulup, türbin jeneratörleri volan ile yavaşlatılacaktır. Jeneratör volanlarının dönüş enerjisinin acil durum soğutma pompalarını, dizel jeneratörleri devreye girene kadar istenen voltajda 25 saniye besleyip beslemeyeceğini test etmekti.

26 Nisan 1986 tarihinde 4 numaralı reaktör çekirdeğinde patlamalara sebep olann katastrofik güç artışı meydana geldi. Bu patlamalar, atmosfere çok fazla radyoaktif yakıtın ve hammaddenin yayılmasına ve kolayca tutuşabilen grafit moderatörünün tutuşmasına yol açmıştır. Reaktör sağlam bir muhafaza kazanı ile kaplanmadığı için yanan grafite moderatörü dumanla taşınan radyoaktif parçacıkların yayılımını arttırmıştır. Normal kapama işleminde meydana gelen kaza olası acil bir durumda devreye giren soğutma özelliği güvenliğinin planlanmış bir testi esnasında meydana gelmiştir.
Kısaca yapılması düşünülen deneyin basamakları şunlardı:
1- Reaktör gücünün 700-1000 MW th değerine düşürülmesi,
2- Tüm buhar üretiminin iki türbinden birine yönlendirilmesi,
3- Türbinlerden birinin devreden çıkarılması,
4- Türbin-jeneratör sisteminin dönüş enerjisini aktarmak için soğutucu pompaların yük olarak kullanılması,
5- Voltaj düşüşünün gözlenmesi

Nükleer güç reaktörleri, aktif olarak güç üretmediği durumlarda bile radyoaktif maddelerin bozulma ısısını gidermek amacı ile genel olarak soğutucu akışı tarafından sağlanmakta olan soğutma işlemine gereksinim duyar. Basınçlı su reaktörleri, atık ısıyı çıkarmak için yüksek basınçlı su akışını kullanır. Kaza durumundaki bir reaktörün acil bir şekilde durdurulmasından sonra, çekirdek hala başlangıçta tesisin toplam ısı üretiminin yaklaşık olarak % 7’ si kadar ciddi miktarda bir artık ısı üretir. Eğer artık ısı soğutucu sistemleri tarafından çıkarılmaz ise, ısı çekirdeğin zarar görmesine yol açar. Çernobil’de patlamış olan reaktör, 1600 ayrı yakıt kanalından meydana gelmiş ve her operasyonel kanal saatte 28 ton’luk su akışına ihtiyaç duymuştur. Enerji hatları şebekesinin çökmesi halinde harici kuvvetin, tesisin soğutucu su pompalarını acil olarak çalıştırmak için uygun olmayacağı yönünde endişeler bulunuyordu. Çernobil reaktörlerinin 15 saniye için devreye girebilen 3 tane yedek dizel jeneratörü vardı. Ancak tam hıza ulaşması ve ana soğutucu su pompalarından bir tanesini çalıştırmak için gerekli olan kapasiteye ulaşması 60-75 saniyeyi buluyormuş.

Deney prosedürünün amaçlar şunlardır:
1- Reaktör 700MW-800MW arasında düşük bir güç seviyesinde çalışacaktı.
2- Buhar türbünü jeneratörü tam hızıyla çalışacaktı.
3- Bu şartlar sağlandığı zamn, türbin jeneratörünün buhar desteği kapatılacaktı.
4- Türbin jeneratörü performansının, soğutma pompalarına otomatik olarak güç sağlayan ve çalıştıran acil durum dizel jeneratörleri sıralanana kadar, soğutma pompaları için gerekli olan köprü gücü sağlayıp sağlayamayacağı belirlenmiş olacaktı.
5- Acil durum jeneratörleri yeterli hıza ve voltaja ulaştıktan sonra, türbin jeneratöre serbest bırakılacaktı.

Deney amacı ile teste başlanma komutu verilmesiyle birlikte pompaların enerjisi kesilmişti. Reaktör 40 saniye susuz kalacak, bu 40 saniye içerisinde dizel jeneratörler devreye girmiş olacaktı. Çekirdek içerisinde buhar basıncı sürekli artmaya devam ediyormuş. Basıncın artması ile buhar pompa odasına yayılmış ve çekirdekteki buhar basıncı, yakıt çubuklarının 350 kg’lık tıpalarını soketlerinden kaldırmıştır. Bor çubuklarını indirmek üzere komut verildiği zaman ölümcül sonuç yaklaşmış oluyordu.
Artık her şey için çok geçti, reaktör kapağının tıpaları yerinden fırlamak üzereydi. Saat 00:23 de o tarihi patlama gerçekleşti. İlk patlamadan saniyeler sonra ikinci büyük bir patlama gerçekleşti. Reaktör atmosfere 50 ton nükleer atık gönderdi. Bu patlama Hiroşima’ nın 10 katı büyüklüğünde bir patlamaydı. Bölgenin etrafına 700 ton radyoaktif grafit yayıldı.