39 lat po katastrofie. Dlaczego Czarnobyl nie może powtórzyć się w Polsce

Data dodania: sobota, 26 kwietnia 2025, autor: nuclear.pl

Dziś mija 39. rocznica katastrofy 4. bloku Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej – wydarzenia, które wciąż dla wielu Polaków pozostaje w pamięci jako symbol zagrożenia związanego z energią jądrową.

Katastrofa była skutkiem poważnych błędów konstrukcyjnych i ukrytych wad projektowych, dlatego tak ważne jest zrozumienie nie tylko jej przyczyny, ale również dlaczego podobna sytuacja nie mogłaby się wydarzyć w elektrowniach, takich jak te planowane w Polsce.

W Czarnobylu pracowały reaktory RBMK, których konstrukcja znacznie różniła się od rozwiązań stosowanych na Zachodzie i obecnie projektowanych reaktorach generacji III/III+. Wywodziła się ona z projektów reaktorów wojskowych, służących do produkcji plutonu, choć nigdy - co warto podkreślić - w elektrowniach z reaktorami RBMK tego plutonu nie produkowano.

Zdecydowana większość obecnie pracujących reaktorów to reaktory termiczne, w których reakcja łańcuchowa realizowana jest głównie przy pomocy neutronów termicznych. Aby mogło dojść do kolejnych rozszczepień powstające w poprzednim pokoleniu neutrony muszą zostać spowolnione do odpowiednich energii. W przeciwieństwie do reaktorów typu lekkowodnego (PWR i BWR), gdzie woda pełni rolę spowalniacza neutronów i chłodziwa, w RBMK rolę spowalniacza pełnił grafit, a woda służyła głównie do chłodzenia.

W reaktorach lekkowodnych podgrzanie wody powoduje spadek jej gęstości, a tym samym gorsze spowalnianie neutronów, co automatycznie zmniejsza moc reaktora. Ten mechanizm samoczynnego zmniejszania mocy w sytuacjach awaryjnych jest istotnym, naturalnym zabezpieczeniem tego typu reaktorów.

W RBMK natomiast zmniejszenie gęstości wody, a zwłaszcza jej częściowe odparowanie, skutkowało odwrotnym efektem - wzrostem liczby neutronów powodujących rozszczepienia. W praktyce oznaczało to, że w przypadku spadku przepływu chłodziwa reaktor zamiast się wyłączyć, zaczynał zwiększać moc. To właśnie zjawisko dodatniego sprzężenia zwrotnego, nazywanego dodatnim współczynnikiem reaktywności przestrzeni parowych, doprowadziło do tragicznej w skutkach eksplozji.

Czarnobylska konstrukcja posiadała dodatkowe zagrożenie z którego nie zdawano sobie sprawy ze względu na utajnienie projektu reaktora. Chodzi o specyficzną konstrukcję prętów bezpieczeństwa zakończonych długim wkładem grafitowym zwanym wypełniaczem, który zabezpieczał kanał przed napływem wody do obszaru, z którego wyciągnięto taki pręt. Przez to w początkowej fazie wsuwania pręta do rdzenia reaktora zamiast pochłaniać neutrony, powodował on tymczasowy wzrost mocy reaktora.