26 Nisan 1986'da eski Sovyetler Birliğine bağlı Ukrayna'nın başkenti Kiev'in 140 kilometre kuzeyinde bulunan Çernobil nükleer güç santralının 4. ünitesinde meydana gelen kaza sonucu, reaktör kalbinin tümü, binanın büyük bir bölümü hasar görmüştür. Yangın ve patlama sonucunda büyük miktarda radyoaktif maddenin atmosfere salındığı 30 Nisan 1986 günü tüm dünya tarafından öğrenilmişti. Bu yazıda, Çernobil' de 26 Nisan gecesi 00:23 den başlayıp 01:23 kaza anına kadar olan zaman diliminde Çernobil Kontrol Odası'nda nelerin yaşandığı anlatılacaktır.
Çernobil nükleer santralında 4 adet RBMK-1000 tipi reaktör kullanılmaktadır. Kazanın meydana geldiği 4. ünite ortalama 3 seneden beri çalışmaktaydı. 1000 MW e gücünde olan her bir ünitede 500 MW 'lik ikişer adet buhar türbini bulunmaktadır. RBMK reaktörleri su soğutmalı grafit yavaşlatıcılı kaynar sulu reaktörlerdir. RBMK’lar esas olarak plütonyum üretmek amacıyla tasarlandıkları için basınç kazanı içermemektedirler.
►Yakıt olarak düşük zenginlikte (2-2.4 %) uranyum kullanılmaktadır.
►Basınç tüplerinden geçirilen soğutucu, reaktör çekirdeğine 2700C’de girip 2840C’ye çıkmakta ve buhar ayırıcılardan geçirilerek türbine gönderilip 1000 MW elektrik enerjisi elde edilmektedir.
►RBMK reaktörlerinin kontrolü, çoğunluğu yukarıdan reaktör çekirdeğine sokulan kontrol çubuklarıyla yapılmaktadır.
►Reaktör boyutlarının büyük olması nedeniyle koruma kabı bulunmamaktadır. (Önemli bir eksiklik teşkil etmektedir.)
Kaza Neden Oldu?
Santralın 4. Ünitesi bakıma alınmadan önce, olası elektrik kesilmesi durumunda durdurma işlemlerini güvenlik yönünden nasıl ilerleyeceği üzerine özel bir deneyin yapılmak istenmesi kazaya götüren ana etkendir.
Deney Neden Yapıldı?
Deneyin amacı, nükleer güvenlik açısından, soğutucu sisteminin kaza geçirmesiyle devreden çıkması sonucu bununla beraber şebeke elektriğinin de kesilmesinin aynı anda meydana gelmesiyle oluşacak olağanüstü durumda sistemin zarar görmeden nasıl soğutulacağının test edilmesidir. Böyle bir olayda devreye girecek acil durum soğutma sisteminin pompaları normalde, şebeke tarafından çalıştırılır. Fakat şebeke de devreden çıkacak olursa, çalıştırma dizel jeneratörler tarafından yapılır. Elektriğin kesilip dizel jeneratörlerin devreye girip pompaları çalıştırması arasında 25 saniyelik gecikme yaşanır. Böyle bir kaza yaşansaydı reaktör hemen durdurulup, türbin jeneratörleri volan ile yavaşlatılacaktır. Jeneratör volanlarının dönüş enerjisinin acil durum soğutma pompalarını, dizel jeneratörleri devreye girene kadar istenen voltajda 25 saniye süreyle besleyip beslemeyeceğini test etmekti.
Gerçekleşmesi İstenilen Deney Basamakları
► Reaktör gücünün 700-1000 MW th değerine düşürülmesi,
► Tüm buhar üretiminin iki türbinden birine yönlendirilmesi,
► Türbinlerden birinin devreden çıkarılması,
► Türbin-jeneratör sisteminin dönü enerjisini aktarmak için soğutucu pompaların yük olarak kullanılması,
► Voltaj düşüşünün gözlenmesi.
Kronolojik Sıra İle Olay Anının Gelişimi
“Gün içinde fiziksel tahribat açıklanıyordu fakat daha kötüsü geliyordu. Felaket, ölüm ve hastalık getiriyordu.
Son Bir Saatlik Geri Sayış (00:23-01:23 26 Nisan 1986)...
Çernobil'in 4 numaralı reaktörü... Gelecek bir saat içinde tüm kararlar burada alınacaktı. Santralin geleceği üç mühendisin elindeydi;
⇒Baş kontrol mühendisi sadece 26 yaşında olan Lenoid Taptunov'du. Taptunov, kontrol çubuklarının hareketi dahil reaktörün operasyonel idaresinden sorumlu yöneticiydi.
⇒Alexander akimov gece vardiyası şefiydi. Yani geminin kaptanıydı.
⇒Yardımcı baş mühendis Anayoli Deatlov'dur. O zamanlarda Sovyetler Birliği'nin en iyi nükleer mühendislerinden birisidir.
Kontrol odası deney için hazırlanırken, enerji 500 MW a kadar düşürülmüştü. Tüm otomatik regülatörler kapatıldı. Ancak görevdeki iki mühendisin arasında reaktör gücünün daha da düşürülmesi konusunda tartışma çıkmıştı. Düşürülücek minimum limit ise 700 MW'tı.Reaktörün patlamasındaki en büyük sır ise, birçok mühendisin de gözünden kaçan bir ayrıntıda gizliydi. Eksiklik, düşük enerji seviyesinde reaktörün yüksek dengesizlik, kararsızlık göstermesiydi. İkinci sır ise Anayoli Deatlov ile ilgiliydi. Deatlov'un kendi tarihi, teknolojinin bıraktığı kötü izlerle doluydu.
26 Nisan 1986 gecesi, Deatlov ile 4 numaralı reaktör, birbirleri ile savaşıcaklardı.
Enerji çok hızlı bir düşüşteydi. Bundan birkaç yıl önce İsrail Hava Kuvvetleri, Ruslar tarafından inşa edilen Irak nükleer reaktörlerini bombaladılar. Bundan sonra düşman saldırısında ve güç kaynaklarının iptalinde neler yaşanıcağını görmek için ve koruyucu tedbirlerin alınması için sovyet bilim adamları reaktörleri test ediyorlardı.
Güç seviyesi çok tehlikeli olan 200 MW'a kadar düşürülmüştü.
00:40 a doğru 4 numaralı reaktör tamamen durmuştu. Bunu gören Deatlov, kontrol çubuklarının çıkarılması ve reaktörün tekrar çalışır duruma geçmesi emrini verdi. Kontrol çubukları reaktörün, gaz ve fren pedallarıdır.Reaktör kapağının 15 metre altında 1661-Uranyum dolu yakıt çubukları bulunur. Uranyum çubuklarının parçalanması reaktör çubukları arasından geçen suyun muazzam bir enerji ile dolmasına sebep olur. Buhar, türbini döndürür ve dolayısıyla elektrik elde edilir. Bu enerjiyi kontrol etmek için 211 Bor kontrollü çubuk reaktör çekirdeğince yayılır. Yükseltilirlerse reaksiyon ivmelenir. Hepsi aniden çıkarılırsa sorun ortaya çıkar. İşte Deatlov'da çalışanlarına tam bu emri vermişti.
5 dakika içinde enerji artışı sağlanmıştı. 00:52'de başka bir alarm çalar. Seperatörlerde yeniden su eksikliği uyarısı verilmiştir. 11 dakika sonra mühendisler enerji seviyesini Deatlov'un istediği test seviyesi olan 200 MW'a getirmişlerdir.
Kurallara göre testin 700 MW'ta yapılması gerekir. Fakat Deatlov 200 MW konusunda ısrar eder. Bu sırada alarm hala devam eder. Artık Çernobil'de önceki hataların cezasını çekme zamanıydı. Reaktördeki bir kaç bor kontrollü çubuk tepeye kısmen yerleştirilmişti. Dolayısıyla sensörleri her zaman düzenli kontrol edemediği yerde, sorunlu bölge olan çekirdeğin zemininde enerji açığa çıkmaya başladı.
Reaktör bir saatli bomba gibi geri sayıyordu.
Saat 00:23'de teste başlanma komutu verilmesiyle birlikte pompaların enerjisi kesilmişti. Ve reaktör 40 saniye susuz kalacak, bu 40 saniye içerisinde dizel jeneratörler devreye girecekti. Bu zamana diliminde reaktör kalbi boş bir çaydanlığın kaynamasını andırabilir. Çekirdek içerisinde buhar basıncı sürekli artıyor. Basıncın artmasıyla buhar pompa odasına yayılır ve çekirdekteki buhar basıncı, yakıt çubuklarının 350 kg'lık tıpalarını soketlerinden kaldırmaktadır. Bor çubuklarını indirmek üzere komut verildiğinde ölümcül sonuç yaklaşmış oldu. Bor çubuklarının uçları grafitle kaplıdır ve grafit uranyum çubuklarına inmeye başladığında ilk olarak süratle enerjiyi arttırır.
Ve artık çok geçti, reaktör kapağının tıpaları yerinden fırlıyordu. Saat 00:23 de patlama gerçekleşti... İlk patlamadan saniyeler sonra ikinci devasa bir patlama gerçekleşti. Reaktör atmosfere 50 ton nükleer atık gönderdi. Bu Hiroşima' nın 10 katı büyüklüğünde bir patlamaydı. Bölgenin etrafına 700 ton radyoaktif grafit yayıldı.
Çernobil Türü Reaktörlerde Yapılan Tasarım İyileştirmeleri
Çernobil kazasından sonra RBMK reaktörlerindeki birkaç tasarım hatası düzeltildi :
• Bazı güçlerde (+) olan boşluk katsayısı (-) yapıldı. Bu, yakıt zenginliği 1,2'den 1,7-2,0'ye yükseltilerek gerçekleştirildi.
• Kontrol çubukları bir mekanizma yardımı ile yavaş indiriliyordu. Şimdi yer çekimine dönüştürülerek hızlandırıldı.
• Kontrol odalarına gelen bilgi süzülerek bilgi edinme ve kontrol kolaylaştırıldı.
Sonuç Olarak;
Ek maliyetler dolayısıyla, bu tür reaktörlerde bulunan emniyet kabının bu reaktörde olmaması, reaktör çekirdeğinin erimesiyle ortaya çıkan radyoaktivitenin çevreye yayılmasına sebep oldu. ABD'de bulunan TMI santralında buna benzer bir kaza olmasına rağmen, emniyet kabının bulunması çevreye olan radyoaktif sızıntıyı önlemiştir. Yani RBMK türü reaktörlerde emniyet kabının olmaması güvenlik açısından büyük bir eksiklik. Bu tür reaktörlerde yavaşlatıcı olarak kullanılan grafit çubukların kaza sırasında yanması kazanın boyutlarını daha da büyütüyor.
