Czarnobyl. Serial a rzeczywistość. Czy tak przebiegała katastrofa? Pytamy fizyka jądrowego

Popularny serial "Czarnobyl" przedstawia historię przebiegu i skutków katastrofy elektrowni jądrowej w Czarnobylu. Czy wizja ukazana w produkcji odzwierciedla wypadki sprzed 36 lat? Co naprawdę wydarzyło się w kwietniu 1986 roku? Czy po ponad trzech dekadach wyciągnęliśmy wnioski z czarnobylskiej katastrofy?

Usuwanie skutków katastrofy w Czarnobylu

Foto: PAP/ITAR-TASS

Odpowiedzi na te pytania udziela fizyk dr inż. Marek Rabiński z Zakładu Badań Plazmy Narodowego Centrum Badań Jądrowych, członek Stowarzyszenia Ekologów na rzecz Energii Nuklearnej, eksplorator czarnobylskiej zony. 

Czarnobyl - katastrofa, której nie dało się ukryć

Rozmowę na temat katastrofy czarnobylskiej warto zacząć od tego, że do dziś nie ma zgody co do tego, jak przebiegała awaria.

Dr Marek Rabiński: Przedstawiając ciąg wydarzeń w ogromnym skrócie – w elektrowni prowadzono eksperyment, którego celem było sprawdzenie, jak długo wirnik turbiny, która nagle zostaje wyłączona, jest w stanie dostarczyć prądu na potrzeby technologiczne. Takie badanie powinno być przeprowadzone na etapie rozruchu reaktora, ale zespół musiał się wtedy pochwalić z okazji obchodów dnia energetyka jakimś sukcesem i było to włączenie do sieci bloku energetycznego elektrowni w Czarnobylu.

Zajmujący się tematem Czarnobyla badacze są zgodni co do tego, że reaktor został doprowadzony do stanu, który odbiegał od normalnych warunków eksploatacji. Żeby ratować sytuację, wciśnięto przycisk zrzutu prętów, które zatrzymują reaktor. Operatorzy nie zdawali sobie sprawy, że błąd w konstrukcji reaktora (zakończenia prętów zawierały grafitowy element, który moderował neutrony) spowoduje wydzielenie się ogromnych ilości ciepła. Sytuację można porównać do próby zatrzymania samochodu, w którym po naciśnięciu hamulca auto najpierw przyspiesza, a dopiero później rozpoczyna hamowanie.

Lekarstwo zabiło pacjenta… Do tego momentu panuje zgodność co do przebiegu katastrofy. Tymczasem kolejne wydarzenia do dziś pozostają przedmiotem sporów.

Według wersji propagowanej przez wiele lat i ukazanej w serialu "Czarnobyl" – błąd obsługi doprowadził do eksplozji, która z kolei spowodowała zawalenie się pokrywy reaktora. Każdy rozsądnie myślący fizyk jądrowy zdaje sobie sprawę, że ta wersja wydarzeń jest absurdem. Przede wszystkim nie było tam wystarczającej siły do wysadzenia pokrywy. Po drugie na płycie reaktora znajdował się wówczas jeden z techników, który poparzony parą wydostał się z hali na korytarz, został wyniesiony przez kolegów, przewieziony do szpitala, gdzie zmarł 30 godzin później od poparzeń. Gdyby doszło do potężnej eksplozji niszczącej pokrywę, z tego człowieka nie zostałoby już wtedy nic. Poza tym jest powszechnie znanym i bezspornym faktem, że kilku operatorów zostało wysłanych, by ręcznie opuścić pręty, które do końca nie opadły w głąb kanałów. Musieli oni wejść na płytę reaktora. Jak mieliby to zrobić, gdy płyta – zgodnie z omawianą teorią – była wtedy nachylona pod kątem 55 stopni? Dodajmy, że pod nią powinno znajdować się roztopione paliwo jądrowe o temperaturze 2600 stopni, z którego buchała na wysokość 1,5 km łuna płomieni. To po prostu absurd.

Elektrownia w Czarnobylu po katastrofie. PAP/TASS

Co w takim razie pańskim zdaniem się tam wówczas wydarzyło?

40 sekund po wyłączeniu reaktora nastąpił wstrząs, który – jak opisuje to Anatolij Diatłow, najwyższy rangą inżynier przebywający w elektrowni w chwili katastrofy – spowodował, że kurz opadł z kartonowo-gipsowej "podsufitki" w sterowni. Podwieszana konstrukcja po rosyjsku nazywa się "fałszywym sufitem", co osoby niezbyt dobrze znające język interpretują jako "niestarannie wykonany strop". Stąd na filmach sceny bloków betonu spadających na głowy obsługi elektrowni. Diatłow próbował dostać się na płytę reaktora, najpierw ze sterowni na poziomie 10 m wąskimi schodami musiał wejść (winda była nieczynna) na poziom 32,5 m. Korytarzyk na reaktor okazał się zatarasowany aluminiową osłoną rur, więc nie chcąc jej niszczyć, poszedł do hali turbin. Tymczasem w hali turbin w efekcie wstrząsu zerwał się jeden z przewodów hydraulicznych, tryskający olej chlusnął na tablicę rozdzielczą, powodując zwarcie, od którego olej się zapalił. To przez to zwarcie zgasło oświetlenie, a winda na płytę reaktora nie działała. To do tego pożaru – wbrew temu, co pokazano w serialu – wezwano straż pożarną. Pożar zaczął przenosić się na jedną z turbin. A rozmowy dyspozytorki z remizami okolicznych straży miały miejsce, ale ponad godzinę później.

Jeśli pożar wybuchł najpierw na zewnątrz reaktora, to skąd radioaktywne wyziewy?

W reaktorach RBMK para na turbiny jest wytwarzana bezpośrednio w reaktorze. Pozbawione chłodzenia elementy paliwowe – pomimo fizycznego wygaszenia reaktora – wydzielały ciepło, rozgrzewały się do wysokich temperatur, a część zaczęła pękać. Uwalniane z tych pęknięć produkty rozszczepienia razem z parą były przenoszone rurociągami na turbiny w hali turbin. Z pękających elementów uwalniały się też lotne i palne produkty rozszczepienia, które po wielu godzinach nad zaworami bezpieczeństwa na górnej płycie reaktora zaczęły tworzyć gejzery płomieni. Ogień zaczął się rozprzestrzeniać, ale dopiero 27 kwietnia koło godziny 19. W końcu 28 kwietnia po północy objął też dach nad halą reaktora.

Akcję gaszenia widzimy w pierwszym odcinku serialu, ale w rzeczywistości był to wtedy dach nad halą turbin. Sama pokrywa reaktora została naruszona dopiero po wielu dobach zrzutów bloków ołowiu, piasku, boru, dolomitu i gliny. Nierównomierne zrzuty spowodowały przechylenie pokrywy – tak jak przekrzywia się nierówno obciążona pokrywka garnka.

Skoro tak, to skąd się wziął grafit, który rzekomo był porozrzucany wokół elektrowni i na dachu przepalonej konstrukcji?

Nikt z pracowników obsługi reaktora nie potwierdza obecności grafitu w pierwszych godzinach po zainicjowaniu awarii, można to sprawdzić w protokołach sporządzonych podczas przesłuchań personelu po wypadku. Taki grafit byłby rozgrzany do temperatury ok. 200 stopni – wątpię, że obsługa elektrowni pominęłaby taki obiekt. Natomiast wspomina o tym żona jednego z poległych strażaków, kiedy opisuje przylepianie się butów męża do dachu. Ale ona przecież nie widziała tego na własne oczy, a buty jej męża były lepkie od masy bitumicznej pokrywającej dach hali turbin, a nie od grafitu.

Dopiero w fazie po przepaleniu dachu nad halą reaktora, przechyleniu pokrywy reaktora pod ciężarem niesymetrycznie zrzucanych materiałów – bloki grafitu były wyrzucane przez eksplozje termiczne kolejnych prętów paliwowych. Wypełnione lotnymi produktami rozszczepienia elementy paliwowe zachowywały się jak wrzucone do ogniska puszki gazowanych napojów, pękające pod wpływem ciepła i przy okazji rozrzucające polana drewna.

Sterownia reaktora nr 1 w Czarnobylu - bliźniacza do sterowni reaktora nr 4, który uległ awarii. PAP/TASS

Sytuacja jednak zdawała się poważna, skoro Moskwa wysłała na miejsce swoich wysłanników w postaci prof. Walerija Legasowa i wicepremiera Borysa Szczerbiny.

Oni oczywiście nie lecieli do Czarnobyla razem, to skrót, który zastosowali scenarzyści. Legasow (jeden z zastępców dyrektora Instytutu Kurczatowa) 26 kwietnia przyjechał na seminarium w ministerstwie, tam kończono kompletować ekipę specjalistów wysyłanych do elektrowni, brakowało kogoś na szefa zespołu i padło na niego. O godzinie 15 wyleciał z Moskwy do Kijowa, z Kijowa do elektrowni przyjechał przydzieloną mu czarną wołgą, na miejscu zorientował się, że doszło do rozszczelnienia reaktora. Następnego dnia wieczorem jego bezpośredni przełożony Anatolij Aleksandrow (postać pominięta w serialu) po informacji o wzmagającym się pożarze, podczas rozmowy telefonicznej zasugerował zrzuty ze śmigłowców.

Wicepremier Szczerbina został wyznaczony do koordynowania działań rządu – początkowo związanych z akcją zrzutu materiałów, a potem likwidacji skutków awarii. On w Moskwie wyznaczał poszczególnym ministrom zadania do wykonania.

To pamiętamy z serialu: zrzuty z helikopterów mieszaniny piasku, boru, ołowiu, dolomitu i gliny. Dlaczego użyto właśnie tych substancji?

Legasow, Aleksandow i inni podeszli do tego tak jak każdy, kto próbuje ugasić pożar – zasypać piaskiem, odciąć dopływ powietrza. Ołów zastosowano ze względu na jego niską temperaturę topnienia – miał stworzyć swego rodzaju plombę nad rdzeniem reaktora. Dolomit w podwyższonych temperaturach wydziela dwutlenek węgla. Boru użyto ze względu na jego właściwości pochłaniania neutronów, co wydawało się niektórym niezbędne do wyeliminowania możliwości powtórnego zainicjowania pracy reaktora. Tymczasem materiały te, tworząc izolację termiczną, spowodowały wzrost temperatury. Rozgrzane paliwo zaczęło się przetapiać. Wypada jeszcze zaznaczyć, że uran w prętach paliwowych nie ma postaci metalu, tylko spieków ceramicznych. Więc topienie paliwa jest topieniem substancji podobnej do lawy wulkanicznej.

W serialu postawiono sensacyjną tezę, że jeśli dostanie się ono do zbiornika wody, który znajdował się pod spodem, to dojdzie do eksplozji o sile 4-5 megaton. Czy naprawdę groziła nam katastrofa, która mogła zamienić Europę Środkową w atomowe pustkowie?

Eksplozja o sile 4 megaton trotylu faktycznie zmiotłaby najbliższą okolicę z powierzchni ziemi, a słyszana byłaby nawet w Mińsku. Tylko że ten absurdalny scenariusz był wytworem chorobliwej wyobraźni doradców debatujących w Moskwie o sytuacji na peryferiach Ukrainy. Przeliczyli oni ilość uranu i plutonu, które to pierwiastki znajdowały się w reaktorze, na moc hipotetycznej bomby, którą mogliby z tej ilości materiału zbudować. Nie wzięli jednak pod uwagę tego, że do produkcji bomby korzysta się z zupełnie innych izotopów tych pierwiastków. Ogródek o wymiarach 20x20 m w warstwie o głębokości 1 m zawiera 2 kg uranu, 6 kg toru i 0,8 kg promieniotwórczego potasu K-40, ale bomby się z tego na działce nie zbuduje. Brali też pod uwagę scenariusz, że zetknięcie się wody ze wzbogaconym paliwem rozpoczyna akcję rozszczepienia.

Jak na razie brzmi to groźnie.

Ale jest absurdalne. Paliwo o niskim wzbogaceniu po trzech latach eksploatacji w reaktorze było "zatrute" tymi produktami rozszczepienia, które pochłaniają neutrony. Gdyby paliwo zetknęło się z wodą, to oczywiście jego temperatura wygotowałaby jej część, ale o jakiejkolwiek eksplozji nie mogłoby być mowy.

To po co w takim razie samobójcza misja trzech ochotników, którzy mieli za zadanie zamknięcie zaworów pod reaktorem?

Trudno się dziwić, że podejmowano najróżniejsze akcje, by ograniczyć ewentualne skutki awarii. Co do samej "samobójczej misji", to ci trzej wbrew bezmyślnie powtarzanym mitom niczym nie ryzykowali. Dwóch z nich żyje do dziś, jeden jest nawet przewodniczącym samorządu pracowniczego w ukraińskiej elektrowni jądrowej. Trzeci zmarł w 2005 roku, po przejściu na emeryturę po przepracowaniu 45 lat w atomistyce. Nie wchodzili tam zresztą w strojach płetwonurków – nosili standardowe kombinezony gazoszczelne, a woda sięgała do kostek, w jednym miejscu do połowy łydek.

Chyba największe wrażenie na widzach serialu robi przedstawienie skutków choroby popromiennej…

Przedstawienie samych skutków choroby jest bliskie prawdy. Bąble, oparzenia – to wszystko występuje przy chorobie popromiennej i jest to dobrze oddane na filmie.

Ale w serialu przedstawiono obdrapaną, brudną umieralnię gdzieś na prowincji kraju trzeciego świata, podczas gdy moskiewski szpital w rzeczywistości jest nowoczesny, przestronny i dobrze wyposażony – między innymi w namioty tlenowe. Chodziło o to, że osoby cierpiące w wyniku choroby popromiennej umierały często w wyniku zakażeń – organizm traci po prostu funkcje odpornościowe. Ci, którzy przeżyli ten etap, umierali też często w wyniku odwodnienia wywołanego biegunką. Ale większość ze 134 hospitalizowanych – tych, którzy przetrwali tak zwaną "fazę jelitową" choroby – żyje do dziś.

Ile osób zginęło w takich męczarniach?

28 osób zmarło w wyniku choroby popromiennej. Ale awaria bezpośrednio spowodowała śmierć 31 ofiar, w tym 2 osób od obrażeń i jednej na zawał. Dodatkowo przy budowie Sarkofagu zginęło 11 osób – na skutek przygniecenia belką, zderzenia samochodów (4), zaczepienia łopatek śmigłowca o liny dźwigu (4), samobójstwa po śmierci żony, oraz zawału serca po wezwaniu do komitetu partii w celu złożenia wyjaśnień (co wydaje się wręcz groteskowe).

Wyobraźmy sobie hipotetyczną sytuację: do podobnej awarii dochodzi – dajmy na to – we Francji, gdzie dziś funkcjonują 54 elektrownie atomowe. Czy ze skutkami awarii Francuzi walczyliby w podobny sposób do tego, w jaki próbowali sobie poradzić walczący ze skutkami Czarnobyla?

W energetyce zachodniej oraz w radzieckich reaktorach WWER (typu "żarnowieckiego") nie ma możliwości doprowadzenia do takiego wypadku. Reaktor czarnobylski był nieprzewidywalny, dodatkowo przed samymi pracownikami elektrowni ukryto jego wady konstrukcyjne. Pytanie o awarię czarnobylską to też pytanie o to, jakie doświadczenia można wynieść z tej sytuacji. Prawdę mówiąc – trudno wynieść jakiekolwiek, bo nikt nie używa tego typu reaktora.

Chce pan powiedzieć, że ponad trzy dekady po wydarzeniach czarnobylskich niczego się nie nauczyliśmy?

W atomistyce na całym świecie stosuje się zasadę zapobiegania nawet wydarzeniom, które wydarzyć się nie mogą. Dlatego nad reaktorami buduje się bariery, które mają zatrzymać efekty najbardziej nieprawdopodobnych awarii. To część strategii, którą określa się jako "obronę w głąb", a która polega na tym, że analizuje się wszystkie, teoretycznie nawet niemożliwe scenariusze wydarzeń i projektuje rozwiązania zabezpieczające przed ich skutkami. Rozwiązaniem zainspirowanym awarią czarnobylską jest obecnie budowanie pod nowymi reaktorami piwnic wyprofilowanych w kształt wachlarza. Dzięki temu, nawet jeśli dojdzie do przegrzania i przetapiania się paliwa, to będzie ono zastygało, spływając po rozszerzającej się w dół powierzchni, zapobiegającej gromadzeniu się materiału radioaktywnego w zagłębieniu.

Oczywiście Czarnobyl to też przykład, z którego czerpie się wnioski dotyczące prowadzenia dużych operacji w przypadku skażeń radioaktywnych, a przykład Polski jest tutaj bardzo chwalony.

Mówi pan o tym, że jeszcze przed podaniem oficjalnej informacji o katastrofie w Polsce na masową skalę podawano dzieciom płyn Lugola, który zapewniał organizmowi taką dawkę jodu, że ten nie pochłaniał radioaktywnego izotopu, który krążył wtedy po atmosferze. Tymczasem prof. Zbigniew Jaworowski, pomysłodawca i koordynator akcji, pod koniec życia twierdził, że była ona w gruncie rzeczy niepotrzebna.

Słowa prof. Jaworowskiego są często błędnie interpretowane. To bardzo dobrze, że w Polsce podano wówczas prewencyjnie płyn Lugola – w końcu nic nie było wówczas wiadomo, jak sytuacja się rozwinie. Obawiano się, że może jeszcze pojawić się fala znacznie wyższego skażenia.

Prof. Jaworowskiemu chodziło raczej o to, że taka dawka substancji promieniotwórczych, jakie dostały się nad Polskę – jak się później okazało – nie wymagała aż tak szeroko zakrojonej akcji. To sytuacja analogiczna do tej, w której widząc dziecko wbiegające na jezdnię na wszelki wypadek natychmiast ściągamy je na chodnik, a dopiero później konstatujemy, że spokojnie zdążyłoby przejść przez ulicę przed nadjeżdżającym autobusem.

Pan jest stałym bywalcem czarnobylskiej zony. Jak wygląda ten obszar obecnie?

Przede wszystkim poziom promieniowania w Strefie jest o jedną trzecią niższy niż w Warszawie. W Polsce promieniowanie jest wyraźnie wyższe niż na Ukrainie, bo gleba jest bardziej kamienista, a to właśnie z kamieni uwalnia się radon – wprowadzający największy wkład w poziom naturalnego promieniowania. W Europie Zachodniej naturalne tło promieniowania jest jeszcze wyższe, bo skalistość gleby bardziej przypomina nasze rejony podgórskie.

Od listopada 1986 roku czwarty blok reaktora jest obudowany Sarkofagiem, który od trzech lat jest zakryty kolejną konstrukcją – szczelną powłoką tak zwanej Arkady. Mało się o tym mówi, ale jej zadaniem jest umożliwienie w najbliższej przyszłości definitywnego rozebrania zniszczonej konstrukcji dawnego reaktora.

Od 30 lat Strefa to także wielki rezerwat przyrody.

Na obszarze o powierzchni księstwa Luksemburg zwierzęta czują się swobodnie, dawny zbiornik wody chłodzącej elektrowni stał się podstawą całego ekosystemu złożonego z ryb, orłów rybołowów, żab, bocianów, wydr i bobrów.

Od Euro 2012 starano się też promować turystykę i doprowadzono do tego, że jest to coraz chętniej odwiedzane miejsce turystyczne. W zeszłym roku osiągnięto poziom ponad 60 tys. turystów. Niestety wiąże się z tym "zadeptywanie" przyrody przez watahy pseudoturystów z hot-dogiem i watą cukrową w ręku. A przyciąga ich do tego miejsca naciągana mitologia, tworzona przez bijące rekordy oglądalności produkcje, których scenariusze moim zdaniem niewiele wspólnego mają z prawdą o wydarzeniach sprzed 36 lat.

Rozmawiał Bartłomiej Makowski, PolskieRadio24.pl