أوضحت تشيرنوبيل: كيف حدث الانفجار؟ تم الكشف عن الأسباب المعقدة

عانت محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية في شمال أوكرانيا السوفيتية من فشل خطير في 26 أبريل 1986. في ليلة الحادث ، في الساعة 1.23 صباحًا بالتوقيت المحلي ، تعرض المفاعل الرابع لمحطة الطاقة السوفيتية لانفجارين مميتين. دمر انفجار تشيرنوبيل سقف مبنى المفاعل ، وقلب النواة النووية للمفاعل ، وعرّض أوروبا بأكملها للنظائر المشعة. قتلت الكارثة النووية على الفور عاملًا في محطة تشيرنوبيل و 28 شخصًا آخر في غضون أسابيع ، لكن ما لا يقل عن 4000 شخص أصيبوا بسرطان مرتبط بالإشعاع في السنوات التي تلت ذلك.



كيف حدث انفجار تشيرنوبيل النووي؟

إن التفاصيل الدقيقة لما حدث ليلة 26 أبريل / نيسان مفقودة إلى الأبد في التاريخ ، لكن العلماء لديهم تقدير تقريبي جيد للغاية لكيفية وقوع الحادث.

محطة تشيرنوبيل للطاقة في شمال أوكرانيا ، بالقرب من حدود بيلاروسيا وعلى بعد 81 ميلاً (130 كم) من كييف ، تضم أربعة مفاعلات نووية من طراز RBMK-1000.

قالت هيئة التنظيم النووي الأمريكية: 'مفاعلات تشيرنوبيل ، المسماة RBMKs ، كانت مفاعلات عالية الطاقة تستخدم الجرافيت للمساعدة في الحفاظ على التفاعل المتسلسل وتبريد قلب المفاعل بالماء.

'عندما وقع الحادث ، كان الاتحاد السوفيتي يستخدم 17 صاروخًا من طراز RBMK وكانت ليتوانيا تستخدم اثنين.



وأوضح تشيرنوبيل: انفجار مفاعل تشيرنوبيل

أوضح تشيرنوبيل: كانت الكارثة مزيجًا من خطأ بشري وعيوب في التصميم (الصورة: جيتي)

'منذ الحادث ، تم إغلاق المفاعلات الثلاثة الأخرى في تشيرنوبيل ، و RMBK روسي إضافي وكلا من RBMK الليتوانية بشكل دائم.'

ظهر تصميم المفاعل السوفيتي في السبعينيات ووفقًا للرابطة النووية العالمية ، 'كان له العديد من أوجه القصور' التي لعبت دورًا في كارثة 1986.

يعمل رئيس الجامعة النووية كـ 'مفاعل جرافيت الماء الخفيف'. عن طريق غلي الماء في قنوات الوقود لتوليد البخار ، والذي يعمل بعد ذلك على تشغيل التوربينات وتوليد الكهرباء.



يعمل الجرافيت في المفاعل النووي كوسيط يستخدم للمساعدة في الحفاظ على التفاعل النووي المتسلسل المستمر مع الماء الذي يعمل كمبرد.

كان هذا عيبًا رئيسيًا في التصميم لم يتم العثور عليه 'في أي مفاعلات طاقة أخرى في العالم'.

قالت الرابطة النووية: 'كما أظهر حادث تشيرنوبيل ، فإن العديد من خصائص تصميم RBMK - على وجه الخصوص ، تصميم قضيب التحكم ومعامل الفراغ الإيجابي - كانت غير آمنة.

'تم إجراء عدد من التغييرات المهمة في التصميم بعد حادث تشيرنوبيل لمعالجة هذه المشكلات.'



في 25 أبريل 1986 ، صدرت تعليمات لطاقم المفاعل الذي يقوم بتشغيل مفاعل تشرنوبيل الرابع بإيقاف تشغيل المفاعل بشكل كبير لإجراء اختبار أمان.

سيقيم الاختبار قدرة المفاعل على الحفاظ على تدفق المياه عبر المفاعل أثناء انقطاع التيار الكهربائي ، فقط عن طريق دوران المفاعل لأسفل التوربينات قبل تشغيل مولد احتياطي.

تم إجراء اختبار السلامة في المصنع سابقًا ولكنه فشل في تحقيق نتائج إيجابية.

أوضحت الرابطة النووية: 'سلسلة من إجراءات المشغل ، بما في ذلك تعطيل آليات الإغلاق التلقائي ، سبقت محاولة الاختبار في أوائل 26 أبريل.

'بحلول الوقت الذي تحرك فيه المشغل لإغلاق المفاعل ، كان المفاعل في حالة غير مستقرة للغاية.

'تسببت خصوصية تصميم قضبان التحكم في زيادة كبيرة في الطاقة حيث تم إدخالها في المفاعل.'

داخل المفاعل النووي ، تحد قضبان التحكم أو تزيد من معدل الانشطار النووي لليورانيوم أو البلوتونيوم عن طريق امتصاص جزيئات النيوترونات المارقة.

أثناء الانشطار النووي ، تقوم قضبان الوقود المشع من اليورانيوم بإخراج النيوترونات على أمل أن تصطدم بجزيئات يورانيوم أخرى وتنقسم إلى عناصر أخف ، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة.

وأوضح تشيرنوبيل: مفاعل نووي RMBK

أوضح تشيرنوبيل: احتوت محطة الطاقة على أربعة مفاعلات RBMK-1000 (الصورة: الرابطة النووية العالمية)

صنعت قضبان التحكم المستخدمة في تشيرنوبيل من كربيد البورون الماص للنيوترونات ، لكنها كانت مائلة بالجرافيت - وهي مادة تسببت في البداية في ارتفاع معدل الانشطار.

تسببت خصوصية تصميم قضبان التحكم في زيادة هائلة في الطاقة

الرابطة النووية العالمية

عندما أصبحت قضبان الوقود النووي أكثر سخونة ، قاموا بتحويل قلب المفاعل إلى بخار.

وصل الضغط داخل المفاعل بعد ذلك إلى نقطة حرجة ، مما أدى إلى تدمير رئيس الجامعة وتفجير لوحة غطاء المفاعل البالغ وزنها 1000 طن.

أدى هذا بدوره إلى تشويش كل قضبان التحكم بينما كانت في منتصف الطريق فقط إلى القلب.

وأوضح تشيرنوبيل: غرفة التحكم في المفاعل الرابع

أوضح تشيرنوبيل: غرفة التحكم في مفاعل تشيرنوبيل الرابع المدمر (الصورة: جيتي)

وأوضح تشيرنوبيل: مفاعل أربعة أنقاض بناء

أوضح تشرنوبيل: دمر انفجار المفاعل مبنى المفاعل الرابع (الصورة: جيتي)

قالت الجمعية النووية: 'ينتشر توليد البخار المكثف بعد ذلك في جميع أنحاء القلب - تغذيه المياه المتدفقة في القلب بسبب تمزق دائرة التبريد في حالات الطوارئ - مما تسبب في انفجار بخار وإطلاق نواتج الانشطار في الغلاف الجوي.

'بعد حوالي ثانيتين إلى ثلاث ثوان ، ألقى انفجار ثان شظايا من قنوات الوقود والجرافيت الساخن.

'هناك بعض الخلاف بين الخبراء حول طبيعة هذا الانفجار الثاني ولكن من المحتمل أن يكون سببه إنتاج الهيدروجين من تفاعلات بخار الزركونيوم'.

وفقًا للرابطة ، أطلق قلب المفاعل المكشوف حوالي خمسة بالمائة من مادته النووية في الغلاف الجوي.

وأوضح تشيرنوبيل: ضحية إشعاع تشيرنوبيل

أوضح تشيرنوبيل: عانى آلاف الأشخاص من أمراض مرتبطة بالإشعاع في أعقاب ذلك (الصورة: جيتي)

لكن الخطأ البشري لعب أيضًا دورًا في الكارثة النووية.

عندما بدأ اختبار الأمان ، تم خفض طاقة مفاعل تشيرنوبيل إلى 720 ميجاوات ، على الرغم من الحظر التام للعمليات التي تقل عن 700 ميجاوات.

ثم شرع المفاعل في الانخفاض إلى حوالي 500 ميغاواط قبل أن ينخفض ​​فجأة إلى 30 ميغاواط فقط.

عندما سارع طاقم المفاعل الأساسي لإعادة الطاقة إلى حوالي 200 ميجاوات ، تم انتهاك احتياطات السلامة.

على سبيل المثال ، كان المفاعل مطلوبًا أن يكون لديه دائمًا ما لا يقل عن 15 قضيب تحكم ممتدة في القلب ولكن تم إدخال ثمانية فقط أثناء الاختبار الفاشل.