Írásunk alapját internetes források - német, angol, orosz és magyar Wikipedia-címszavak -, egykorú beszámolók, sajtóban megjelent írások, a Fizikai Szemle egyes cikkei képezik, de támaszkodtunk Szatmáry Zoltán és Aszódi Attila közös könyvére, a 2005-ben megjelent Csernobil: Tények, okok, hiedelmek-re is. Minthogy Csernobilról alighanem túl sok téves adat látott napvilágot, egyszerűen lehetetlen rendet tenni az események sorában. Cikkünket ezért csupán gondolatébresztő összefoglalónak szánjuk, merészség lenne azt állítani, hogy sikerült megfejtenünk a szovjet birodalom egyik legtragikusabb rejtélyét.

Az atomenergia békés felhasználásában kulcsszerepe volt néhány olyan magfizikusnak, akik atom- és hidrogénbombák gyártásán és más nukleáris eszközök, például tengeralattjárók kifejlesztésén dolgoztak korábban. Amerikában Teller Ede, a Szovjetunióban Alekszandrov akadémikus volt a politika kedvence.

A tűzoltók emlékműve

MTI - Kallos Bea

A „hidrogénbomba atyja”, Teller azonban már az ötvenes években rájött arra, hogy a szintén magyar származású Wigner Jenő által tervezett hanfordi reaktorok veszélyesek lehetnek. Ilyen reaktorok ezért a továbbiakban sehol sem épülhettek, kivéve a Szovjetuniót, ahol hatalmas, ezer megawattos, 1 gigawattos blokkokat fabrikáltak az egymással rivalizáló orosz atomtudósok és a mérnökök. Akik aztán egymás tudta nélkül kezdtek kísérletezni a gigawattos teljesítményekkel. (Összehasonlításul: a paksi atomerőműben működő négy energiatermelő egység közül bármelyik kettőnek a teljesítménye együtt sem érné el egyetlen csernobili blokkét, márpedig Csernobilban négy ilyen gigantikus blokk is volt.)

Mire jó egy RBMK-reaktor?

Ezek a csernobili, azaz RBMK-típusú reaktorok az atom-hadiipar termékei elsősorban, hiszen velük nagy mennyiségű plutónium állítható elő, amit persze békés célokra nem nagyon lehetne felhasználni. A békés célú RBMK-k előnye az volt, hogy hatalmas modulokat lehetett belőlük építeni, miközben a biztonsági szempontokat elhanyagolták – a szovjet történelemből tudjuk, hogy ez sosem volt prioritás. A katonai-hadiipari komplexum egyre nagyobb, egyre jobban bővíthető, egyre fantasztikusabb atomreaktorok építésére tört, alighanem presztízscélokból is, meg a rendkívül energiaigényes szovjet gazdasági ágazatok fenntartása érdekében.

Az amerikaiak persze tudták, hogy az RBMK-reaktorok rendkívül instabillá válnak, sőt, öngerjesztő folyamatok indulhatnak meg bennük, ha túl alacsony teljesítménnyel üzemeltetik őket. (Csernobilban egy véletlen miatt ez történt: a kijevi elosztóközpont kérésére hosszú órákig „alapjáraton” ment az erőmű a megkezdett kísérletezgetés közben, inkább csak a villamosmérnökök tudtával, atomfizikus specialisták megkérdezése nélkül.) A túl alacsony teljesítményen üzemeltetés azonban súlyos atomfizikai elváltozásokhoz, úgynevezett reaktorméreg keletkezéséhez vezet egy RBMK-reaktorban. Ez a reaktort instabillá teszi.

AP - Szergej Ponomarjov

A pozitív üregtényező és az első robbanás

Az RBMK-reaktorok legfőbb problémája alacsony teljesítmény mellett az úgynevezett pozitív üregtényező jelensége, amit a magfizikusok ismertek ugyan valószínűleg a Szovjetunióban is, de a villamosmérnökök nem feltétlenül. Ez azt jelenti, hogy a víz, amely a reaktorban van, elvileg lassítja a láncreakciót, de ha gőzbuborékok jelennek meg benne, akkor éppen ellenkezőjére változik a tulajdonsága: hirtelen inkább gyorsítja az atomerőművet. Ha viszont az erőmű amúgy is melegszik, gyorsul, egyre több hő, egyre több gőz termelődik, egyre jobban segíti az egyébként hűtésre és csillapításra használt vízben a gőzbuborékok kialakulását. A még több gőz viszont még nagyobb teljesítményre sarkallja a reaktort, és még jobban beindul a reakció. A folyamat vége: hatalmas robbanás, ahogy Csernobilban is történt – ez volt az első, úgynevezett gőzrobbanás a reaktorban, amelyet azonban követett legalább egy másik, szintén hatalmas és még pusztítóbb detonáció.

Teller hallgatott

Ám az amerikaiak hallgattak. A csillagháborús terveken dolgozó, a szovjet rakéták műholdas megsemmisítésén iparkodó Teller Ede nem gondolta úgy: szólni kéne Moszkvának, hogy ne építsen életveszélyes reaktorokat sűrűn lakott milliós nagyvárosok, például Kijev és Leningrád mellé. (Teller maga egyébként büszke volt szellemi teljesítményére, arra, hogy Amerikában megakadályozták a reaktorépítést, erről a Fizikai Szemle egyik cikkében magát az atomtudóst is idézték 1991-ben.)

Teller Ede Ronald Reagan amerikai elnökkel

Wikipedia

A szovjetek vakmerőek is voltak Csernobilban. Néhány béna hasonlattal érzékeltethetnénk csak ezt a folyamatot: mondjuk egy autót, amelyet „egyesben”, vagyis csak az első sebességi fokozatban túráztatva leküldenénk Hegyeshalomig, majd vissza az autópályán. Vagyis hosszú ideig túlterhelnénk a motorját, majd felcsapnánk a motorháztetőt, és „megbikáztatnánk” vele egy lerobbant másik autót. És képzeljük el, hogy közben még hideg vizet slaugolnánk rájuk, mert milyen jó ötlet lenne közben le is mosni őket… Vagy mondjuk úgy, a csernobili mérnökök olyasmit csináltak, amit koncerteken nem tanácsos: a mikrofont közel tenni a hangszóróhoz, hogy fülsiketítő zajt keltve egymást gerjesszék a berendezések.

Tudatos buherátorok és konstrukciós hibák

A szovjetek azonban nemcsak tudatosan buheráltak az atomerőművel, nemcsak a fizika törvényeit meghazudtoló kísérletekkel babráltak, hanem az általuk készített atomerőműnek más konstrukciós hibái is voltak. Nemcsak alacsony teljesítmény mellett vált veszélyessé Csernobil, hanem a nukleáris láncreakció leállításához olyan rudakat eszkábáltak össze, amelyek bizonyos részei éppen gyorsítják, azaz fékezhetetlenné teszik a láncreakciót, ahelyett, hogy csillapítanák.

A szabályozórudakban ugyanis grafitrész is volt, nemcsak a lassító bórkarbid. Márpedig a grafit éppenhogy segíti a láncreakciót, így Csernobilban, amikor szabálytalanul kihúzkodták a reaktorból a szabályozórudakat, majd hirtelen rájöttek, óriási hibát követtek el (vagy nem jöttek rá, de a rudakat mindenesetre megpróbálták visszatolni, hogy lezárják a reaktort), nos, ez is nagyban hozzájárulhatott a katasztrófához.

Nehéz visszatolni a szabályozórudat

A szabályozórudakat ugyanis egy gyakorlatilag addigra „széttúráztatott” reaktorba akarták visszatolni, amivel már túl sokat kísérleteztek. A rudak viszont nem csúsztak be a saját üregeikbe, mert deformálódtak a járataik, vagy éppen maguk a rudak is. A megakadt rudak csak körülbelül egyharmadnyi utat tudtak megtenni, vagyis éppen a grafit került a reaktor kritikus részébe, nem a bórkarbid. Ez azt jelentette, hogy amikor már megállították volna a kísérletezést, le akarták állítani a reaktort, éppen ellenkező hatást értek el.

További konstrukciós hiba volt, hogy az atomerőműben a grafitot, a cirkónium nevű elemet és a vizet egyszerre alkalmazták, s ez rendkívül veszélyes elegynek bizonyult, amely az első gőzrobbanás után még hatalmasabb detonációt okozott. A feltehetően ekkor már égő grafitból szén-monoxid, a vízből hidrogén keletkezett, és maradt még gőz is az első gőzrobbanás után, ami veszélyes robbanóelegyet, a generátorgázhoz hasonló anyagot hozott létre. Az egészben a cirkónium a reakció viszonylag alacsonyabb hőmérsékleten való beindulásához járult hozzá. (A grafit égéséhez 4000 fok kellene, a cirkónium ezt a határt vihette lejjebb.)

A második robbanás

Ez a második robbanás szórta szét a legtöbb radioaktív anyagot Csernobil körzetében és Európa nagy részén, mert az ekkor keletkezett tűzcsóva 750 méter magasságba juttatta fel az erősen sugárzó anyagokat, így urán- és plutónium-oxidokat, az úgynevezett "forró részecskéket".

A csernobili baleset után legsúlyosabban szennyezett térségek

Wikipedia

Ráadásul a grafittüzet a szerencsétlen szovjet tűzoltók először vízzel akarták eloltani. Ám, mint már említettük, a víz, a grafit és a cirkónium keveréke veszélyes robbanóelegyet alkot, amit víz ráeresztésével nem eloltani, hanem csak fokozni lehetett.

Erre későn jöttek rá a mentőosztagok, csak a moszkvai Kurcsatov Intézetből érkezett Valerij Legaszov akadémikus tanácsára kezdtek dolomitot, bórt és ólmot szórni az égő reaktormaradványra, hogy eloltsák. Ez legalább tíz-tizenöt napba tellett, és csak május első harmadára sikerült megfékezni a radioaktív kibocsátást a térségben.

Az igazsághoz hozzátartozik az is, hogy a hősiesen küzdő tűzoltóknak sikerült 30 kisebb tűzfészket eloltaniuk már a robbanás utáni első órákban, de ezek a tűzfészkek a gőzrobbanás után keletkeztek, és nem a reaktoron belül, hanem a környező épületrészeknél.

Szabálytalan kísérletek

Legaszov akadémikus rájött arra is, hogy az erőműben szabálytalan kísérleteket folytattak: szinte az összes biztonsági előírást megsértették, túltúráztatták a reaktort, túl alacsony teljesítményen járatták, majd kontrollálhatatlanná váltak a folyamatok, mert az ellenőrző-biztonsági rendszereket tudatosan lekapcsolták. Ezt azért tették, mert különben az atomerőmű magától leállította volna a szabálytalan kísérletezést az egyik erőművi turbinával. Legaszov arra is rámutatott, hogy az atomerőmű műszaki irányítása és tudományos felügyelete hatalmas belső rivalizáláshoz vezetett a Kurcsatov Intézet (az erőmű bázisintézete, tudományos felügyelője) és a létesítmény műszaki személyzete, irányítói között.

Greenpeace

Ez utóbbiak szinte a saját szakállukra kísérleteztek egy áramtermelési probléma megoldásán, anélkül, hogy tudták volna, milyen atomfizikai problémákat okozhat a villamosenergetikai kísérlet. A kísérlet során azt akarták elérni a csernobili műszaki vezetők, hogy az erőmű turbinájával hajtsák meg egy ideig a vízszivattyúkat, ha netán leállna a külső áramszolgáltatás Csernobilban. Az áramkimaradás esetére ott lévő dízelgenerátoroknak ugyanis túl sok időre volt szükségük a maximális teljesítmény eléréséhez, és addig nem tudták volna a vízpumpákat megfelelően működtetni, így az atomerőmű hűtése, a reakció lassítása az áramkimaradáskor problémás lett volna.

Legaszov jelentése és öngyilkossága

Valerij Legaszov azonban – akit a csernobili baleset kivizsgálásával is megbíztak, és erről hosszú jelentést is készített – az atomerőmű konstrukciós hibáira is rámutatott, és ekkor került valószínűleg szembe a nagy hatalmú atomtudóssal, a sztálini idők katonai fejlesztéseit megvalósító Alekszandrov professzorral, aki Csernobil idején a Szovjet Tudományos Akadémia elnöke, és sokszorosan kitüntetett, elismert tudós volt. Alekszandrov is belebukott a csernobili balesetbe, lemondott az akadémiai elnökségről, de Legaszovot is gyorsan „félrerakták”. Nem sokkal később Legaszov öngyilkosságot követett el, halála előtt viszont számos visszásságra hívta fel a figyelmet. (Komoly sugárdózist is kapott Csernobilban, de halála oka öngyilkosság volt.)

Többek között Legaszov nyomán derültek ki immár a nyilvánosság előtt – és nem csak Teller Ede számára – az RBMK-reaktorok konstrukciós hibái, a pozitív üregtényező, amely kritikus helyzetben a reaktor öngerjesztéséhez vezet, illetve a grafit-víz-cirkónium együttes hibás alkalmazása. Alekszandrov professzor pedig éppen ezeknek az RBMK-knak volt a legfőbb propagátora. Sokak szerint a szovjetek is rájöttek már a hetvenes évekre a pozitív üregtényező veszélyeire, ám éppen Alekszandrov hallgattatta el az ellenzőket. Szatmáry Zoltán és Aszód Attila Csernobilról szóló, 2005-ös könyvükben azt írják, hogy a szovjet politikai és irányítási rendszer problémái vezettek oda, hogy olyan reaktorok épülhettek végül az országban, amelyeknek rendkívül sok konstrukciós hibájuk volt, és amelyek a világ egyetlen más országában sem valósulhattak volna meg.

Legaszovtól függetlenül, később a szabályozórudak problémáira vetült a figyelem. Máig nem dönthető el, mekkora szerepük volt a részben grafitból készült rudaknak a reakció felgyorsításában.

Csernobil áldozatai

Végül szót kell ejtenünk a baleset áldozatairól: az erőmű robbanása miatt ketten vesztették életüket, a mentés során elsősorban a tűzoltókat és az atomerőművi dolgozókat érte halálos sugárdózis, közülük 28-an haltak meg rövidesen. Egy emberrel szívroham végzett, de meghaltak négyen egy helikopteren is, amelyet Csernobil fölött ért baleset. További 14-en haltak meg 2004-ig a Csernobilban szerzett sugárbetegség következtében.

Greenpeace

Rajtuk kívül becslések szerint 4-5 ezer ember rákos megbetegedésében és halálában játszott vagy játszhatott szerepet Csernobil, de ezt csak statisztikai számítások alapján állítják a különböző szerzők. A Magyar Nagylexikon 1998-as kiadása például ötezer áldozatról ír, akiknek kétharmada öngyilkos lett a betegsége súlyosbodásával. Aszódi Attila és Szatmáry Zoltán könyvében a négyezres kalkulált adat szerepel valószínűbbként.

A halálos áldozatokon kívül sok ezer, esetleg sok tízezer (vagy talán még több?) ember szenvedett egészségkárosodást, az ő sorsukat, egészségügyi adataikat lehetetlen összesíteni a korabeli szovjet titkosítás és az azóta statisztikailag is nehezen követhető demográfiai folyamatok miatt.