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Il 25 aprile 1986 era programmato lo spegnimento del reattore numero 4 per normali operazioni di manutenzione. Si approfittò della recente fermata per manutenzione del reattore per eseguire un test che – per ironia del destino – era considerato destinato a incrementare la sicurezza. Si trattava di valutare la capacità delle turbine di generare elettricità sufficiente per alimentare i sistemi di sicurezza anche in assenza di rete elettrica. In particolare l’energia prodotta dal momento inerziale delle turbine sarebbe servita ad alimentare le pompe dell’acqua refrigerante del reattore, nel caso fosse improvvisamente venuta a mancare l’alimentazione elettrica esterna. I reattori come quello di Černobyl avevano ciascuno due generatori diesel di emergenza a questo scopo, ma non erano attivabili istantaneamente. L’obiettivo del test era sfruttare il momento d’inerzia residuo nelle turbine ancora in rotazione, ma disconnesse dal reattore, per alimentare le pompe per il tempo necessario all’avvio dei generatori diesel. Il test era già stato condotto su un altro reattore (ma con tutti i sistemi di sicurezza attivi) ed aveva dato esito negativo, cioè l’energia elettrica prodotta dall’inerzia delle turbine era insufficiente ad alimentare le pompe. Erano state apportate quindi delle migliorie alle turbine, che richiedevano un nuovo test di verifica. La finalità ultima di questi test era forse quella di migliorare la resa energetica dei reattori. L’eventuale possibilità di alimentare le pompe con l’inerzia, infatti, avrebbe garantito un aumentato standard di sicurezza – avviare più rapidamente il sistema refrigerante – tale da consentire un utilizzo di pieno regime del reattore.

La potenza del reattore numero 4 doveva essere ridotta, dai normali 3200 MW termici a 1000 MW termici, per condurre il test in sicurezza. Tuttavia l’inizio del test fu ritardato di 9 ore a causa di un guasto sulla rete elettrica civile che comportò una richiesta di non ridurre immediatamente la fornitura di energia. Fissato un nuovo orario per il test (l’una di notte) gli operatori cominciarono a ridurre la potenza troppo rapidamente. Non vi era in sala controllo un ingegnere nucleare con piena competenza di tutte le caratteristiche specifiche di questo reattore. Le barre di controllo vennero introdotte troppo profondamente, causando conseguentemente un crollo della potenza oltre quanto ci si aspettasse, raggiungendo il livello bassissimo di soli 30 MW termici. Intervenne quindi un effetto di feedback dovuto alla produzione di xeno-135 nella fase di raffreddamento di reattore. Come conseguenza del calo, infatti, la concentrazione di xeno-135 aumentò ulteriormente (normalmente quest’assorbitore di neutroni è in concentrazione di equilibrio proporzionale alla potenza del nocciolo e tende invece ad aumentare in quantità nella prima fase di riduzione della potenza per poi decadere e scomparire).
Sebbene il calo di potenza fosse vicino al massimo ammesso dalle norme di sicurezza, si decise di non eseguire lo spegnimento completo, e di continuare l’esperimento. Con una manovra di correzione contraria alle procedure corrette, la sala controllo decise di far risalire nuovamente la potenza, per accelerare l’andamento dell’esperimento, riuscendo però a far risalire la potenza solo fino 200 MW termici. Le manovre di aumento di potenza avevano forse l’intento di contrastare l’eccesso di xeno-135 che assorbiva neutroni, ma per raggiungere lo scopo furono estratte quasi tutte le barre di controllo, incluse molte barre di controllo manuali, ben oltre i limiti delle norme di sicurezza che prevedono di lasciare almeno 30 barre di controllo inserite. Secondo la cronologia dell’esperimento ciò avvenne così: alle 01:05 del 26 aprile le pompe dell’acqua furono alimentate direttamente dalle turbine dei generatori, ma la quantità di acqua immessa superò i limiti di sicurezza. Il flusso di acqua aumentò, e poiché l’acqua assorbe neutroni, si ebbe un ulteriore blocco di potenza e così alle 01:19 si decise la rimozione anche delle barre di controllo manuali. Questa azione ebbe conseguenze catastrofiche. L’ultima azione aveva portato il reattore in una situazione molto instabile e pericolosa, all’insaputa degli operatori. L’instabilità del reattore non era riportata in alcun modo sui pannelli di controllo, nessuno degli operatori in sala controllo era conscio del pericolo. Essi infatti non conoscevano le proprietà dello xeno-135, che assorbendo i neutroni può nascondere la reale attività del nocciolo, ma il cui effetto viene meno rapidamente quando il gas decade.

Alle 01:23:04 si iniziò l’esperimento vero e proprio. Venne staccata l’alimentazione alle pompe dell’acqua, che continuarono a girare per inerzia. La turbina fu scollegata dal reattore; con il surriscaldamento dell’acqua, i tubi si riempirono di sacche di vapore. Il reattore RBMK ha un coefficiente di vuoto molto positivo e quindi la reazione crebbe rapidamente al ridursi della capacità di assorbimento di neutroni da parte dell’acqua di raffreddamento, diventando sempre meno stabile e sempre più pericoloso.

Alle 01:23:40 gli operatori azionarono il tasto AZ-5 (Rapid Emergency Defense 5) che esegue il cosiddetto “SCRAM”, cioè l’arresto di emergenza del reattore che inserisce tutte le barre di controllo incluse quelle manuali incautamente estratte in precedenza. Non è chiaro se l’azione fu eseguita come misura di emergenza, o semplicemente come normale procedura di spegnimento a conclusione dell’esperimento, giacché il reattore doveva essere spento comunque per la manutenzione programmata. Di solito l’operazione di “SCRAM” viene ordinata a seguito di un rapido ed inatteso aumento di potenza. D’altro canto, Anatoly Dyatlov, capo ingegnere dell’impianto di Černobyl’ al tempo dell’incidente scrisse:

A causa della lenta velocità del meccanismo d’inserimento delle barre di controllo (che richiede 18-20 secondi per il completamento) e dell’estremità (estensori) in grafite delle barre, lo SCRAM causò un rapido aumento della reazione. Infatti, nei primi secondi le estremità in grafite delle barre rimpiazzarono nel reattore un uguale volume di acqua di raffreddamento. Ora, l’acqua refrigerante assorbe neutroni mentre la grafite funge da moderatore portando i neutroni alla velocità ottimale per la reazione. La conseguenza fu che all’inizio dell’inserzione delle barre la reazione venne accelerata improvvisamente producendo un aumento enorme di potenza nel reattore. L’improvviso aumento di temperatura deformò i canali delle barre di controllo che stavano scendendo, al punto che le barre si bloccarono a circa un terzo del loro cammino, e quindi non furono più in grado di arrestare una reazione in cui l’aumento di potenza diveniva incontrollato a causa del coefficiente di vuoto positivo.

Così, dopo soli sette secondi dall’inizio dell’inserzione delle barre – alle 01:23:47 – la potenza del reattore raggiunse i 30 GW termici, dieci volte la potenza normale. Le barre di combustibile iniziarono a fratturarsi bloccando le barre di controllo con la grafite all’interno, quindi il combustibile cominciò a fondere; inoltre alle alte temperature raggiunte l’acqua all’interno del reattore reagì chimicamente con lo zirconio, di cui sono in genere fatte le tubazioni degli impianti nucleari, dissociandosi e producendo grandi volumi di idrogeno gassoso.
La pressione del vapore e del gas aumentò fino a causare la rottura delle tubazioni e quindi il contatto fra vapore, grafite incandescente, idrogeno e aria. L’esplosione di vapore dall’interno del nocciolo risalì lungo i canali e la pressione generò un’enorme esplosione che fece saltare la copertura del recipiente ermetico del reattore: il disco di copertura pesante oltre 1000 tonnellate in acciaio e calcestruzzo fu proiettato in aria, con le tubazioni dell’impianto di raffreddamento e le barre di controllo, e ricadde verticalmente sull’apertura lasciando il reattore scoperto.
L’esplosione distrusse il solaio, fece crollare gran parte del tetto dell’edificio e danneggiò il tetto dell’adiacente locale turbine; i frammenti di grafite si sparsero nella sala principale e intorno all’edificio. Il nocciolo del reattore si trovò così scoperchiato e all’aperto, a contatto con l’atmosfera. Dall’esplosione si sollevò un’alta colonna di vapore ionizzato. Al contatto con l’ossigeno dell’aria, per le altissime temperature dei materiali del nocciolo, nel reattore divampò un violento incendio di grafite che coinvolse i materiali di copertura del tetto e altre sostanze chimiche presenti. Questo incendio contribuì in misura enorme alla diffusione di materiali radioattivi nell’atmosfera.

Per ridurre i costi, l’impianto era stato costruito con un contenimento parziale, che escludeva la sommità del reattore e questo ha consentito la dispersione dei contaminanti radioattivi nell’atmosfera. C’è però da riflettere sul fatto che l’esplosione dell’idrogeno sarebbe in ogni caso stata difficile da contenere, in quanto in genere anche i più massicci contenimenti secondari in calcestruzzo non resistono oltre le 2-3 atmosfere di pressione. L’incendio della grafite ormai esposta all’aria contribuì ulteriormente alla diffusione di materiale radioattivo nell’ambiente, anche se il movimento d’aria impedì al nocciolo di fondere.

Ci sono alcune controversie sulla sequenza degli eventi dopo le ore 01:22:30 a causa di incongruenze fra i testimoni oculari e le registrazioni. La versione comunemente accettata è quella descritta sopra. Secondo questa ricostruzione la prima esplosione avvenne intorno alle 01:23:44, sette secondi dopo il comando di SCRAM. Talvolta però è stato detto che l’esplosione avvenne prima o immediatamente dopo lo SCRAM (questa era la versione di lavoro della commissione sovietica di studio sull’incidente). La distinzione è importante poiché, se il reattore è esploso diversi secondi dopo lo SCRAM come risulta dall’ultima ricostruzione accertata, il disastro sarebbe da attribuirsi principalmente al progetto delle barre di controllo. Se l’esplosione fosse da anticipare allo SCRAM, la causa sarebbe da attribuire maggiormente alle azioni degli operatori.

A complicare la ricostruzione alle ore 01:23:47 fu registrato, nell’area di Černobyl’, un debole evento sismico di magnitudo 2,5. Inoltre il tasto di SCRAM fu premuto più di una volta, ma la persona che l’ha fatto materialmente è deceduta due settimane dopo l’incidente per l’esposizione prolungata alle radiazioni.

Nel gennaio 1993 la AIEA ha rivisto l’analisi dell’incidente attribuendo la causa principale al progetto del reattore e non agli operatori. Nel 1986 la stessa AIEA aveva indicato negli operatori la causa principale dell’incidente.

fonte: Wikipedia

… per non dimenticare gli errori del passato ad oltre 20 anni di distanza…