Chernobyl: il disastro nucleare che ha cambiato per sempre il corso della storia. Uomini provvisti di maschere antigas, persone mutilate, cieli che cambiano colore, animali domestici costretti a divenire selvaggi… ma cosa successe davvero il 26 aprile del 1986? In questo articolo scoprirete le cause della catastrofe, spiegate in modo semplice e intuitivo anche per i non esperti in materia.
Per approfondire la questione, comunque, consigliamo la lettura del recente Chernobyl 01:23:40, di Andrew Leatherbarrow: la storia del disastro narrata col ritmo incalzante di un romanzo. Anche nel cinema il disastro nucleare non smette di fascinare. Nel 2019, infatti, Sky ha prodotto Chernobyl: una miniserie tv che vede come protagonista il dottor Valerij Legasov (Jared Harris), il coraggioso uomo che provò a contenere e limitare gli effetti della catastrofe, lottando contro la corruzione e la superficialità del burocratismo ucraino.
Si è verificata una tragedia il cui prezzo, lo ripeto, è stato pazzescamente alto e dolorosamente ingiusto, ma dobbiamo trarre comunque da ciò insegnamenti.
– Valerij Legasov
Il corpo di Vasily Ignatenko (Adam Nagaitis) declassato dalle radiazioni, nella miniserie televisiva prodotta da Sky.
Il 25 Aprile del 1986 si sarebbe dovuto svolgere un test di sicurezza nell’Unità 4 della centrale nucleare di Chernobyl.
Il capo ingegnere Nikolaj Fomin e il direttore della centrale Viktor Brjuchanov (sotto indicazione del direttore del servizio elettrico nazionale di Kiev), tuttavia, ordinarono di rimandarlo a più tardi. Il motivo per cui venne presa tale decisione fu che si volle sincronizzare l’inizio del test col momento in cui il reattore avesse raggiunto il termine del picco del consumo d’energia. Ciò fu possibile solamente durante la notte, cioè quando ormai il calendario segnava il 26 aprile 1986. Tale fu, dunque, il primo errore: il compito di svolgere il test di sicurezza fu affidato agli operatori del turno di notte.
Essi, al contrario degli operatori del pomeriggio, erano impreparati a gestire un esperimento del genere.
I poveri operatori del turno di notte si ritrovarono a dover eseguire le istruzioni contenute in un block notes. Molte tra le quali, tra l’altro, erano sbarrate a penna. Tale fatto è confermabile grazie alle registrazioni del centralino telefonico. Ecco a voi il testo della chiamata effettuata durante quella fatidica notte, di un tecnico che si trovava nella sala di controllo ad un operatore del turno di pomeriggio:
– Operatore del turno di notte: “Cosa devo fare? Ci sono delle istruzioni, ma molte parti sono cancellate”.
– Operatore del pomeriggio: “Segui le istruzioni cancellate”.
Anatolij Djatlov, interpretato da Paul Ritter: assistente capo ingegnere della centrale elettrica nucleare di Černobyl’.
Dovrebbe essere ben chiaro al lettore, quindi, che gli operatori del turno di notte (tra i quali distinguiamo Topnunov e Akimov, per via del loro ruolo da ‘protagonisti’ durante il test), erano inabilitati ad eseguire il test di sicurezza. Ciò nonostante, Toptunov si affidò al consiglio dell’operatore del pomeriggio, e prese a seguire il manuale con le informazioni sbarrate. Però commise comunque un errore fatale. Leonid, infatti (forse a causa dell’agitazione, o perché era impreparato ad eseguire un’operazione simile), sbagliò qualcosa nell’abbassamento delle barre di controllo dal passaggio automatico a quello manuale.
Queste ultime sono barre che servono a controllare la reazione di fissione all’interno del nucleo del reattore. Senza la loro presenza, la potenza sarebbe incontrollata.
Il gesto di Toptunov provocò un abbassamento troppo precoce delle barre di controllo, che portò i livelli di potenza del reattore a circa 30 Mega Watt termici (alcune fonti sostengono persino che l’energia prodotta del reattore si azzerò). Siccome l’energia prodotta dal reattore non sarebbe dovuta scendere sotto i 1500 MWt, è impressionante pensare che, quella notte, i livelli di potenza dell’RBMK di Chernobyl fossero così bassi. Ma perché non bisognava raggiungere quei livelli? Ebbene, la risposta è che il reattore, a livelli di potenza troppo bassi, dava inizio al processo di avvelenamento.
Il calore sviluppato dalla reazione di fissione all’interno del reattore viene trasferito tramite un fluido refrigerante a un flusso d’acqua che genera vapore saturo. Il vapore alimenta una turbina che tramite un generatore produce la corrente che alimenterà la rete elettrica.
A quella potenza, per l’appunto, veniva rilasciato l’isotopo di xeno 135: un composto che assorbiva e rallentava la fissione nucleare. Gli operatori si accorsero di tutto ciò, ma il vice capo ingegnere Anatolj Djatlov (che quella notte era a capo delle operazioni) decise di proseguire col test. E non è tutto: Djatlov, nella sala di controllo, iniziò ad urlare e a perdere la testa. Ciò avvenne perché c’era in gioco una promozione. Se il test fosse andato a buon fine, infatti, lui avrebbe preso il posto di Nikolaj Fomin che, a sua volta, avrebbe sostituito Brjuchanov che, a quel punto, sarebbe stato trasferito in una centrale nucleare più grande.
Non bisogna scordare, infatti, in quale contesto avvenne il disastro nucleare di Chernobyl.
La catastrofe avvenne in un’Ucraina dominata dal comunismo. Molti definiscono il comunismo come ‘la grande piovra’: che ha tentacoli (spie) dappertutto, e che impone regole ferree, spesso minacciando e incutendo paura. Ciò é possibile notarlo anche nella miniserie prodotta da Sky. L’insuccesso di un test di sicurezza come quello che il 26 aprile 1986 doveva essere effettuato nell’Unità 4, sarebbe stato un fallimento abnorme e una perdita d’onore (specialmente per Fomin e Brjuchanov all’interno del partito comunista, che loro frequentavano). Dunque, il vice capo ingegnere Djatlov ordinò agli operatori di proseguire. Tra l’altro, il test in questione aveva alle spalle una lunga storia di fallimenti, perciò la pressione perché fosse portato a termine una volta per tutte era molto alta.
La ‘giornata di Černobyl’ ha tolto definitivamente ogni velo dagli occhi e ha dimostrato in modo incontrovertibile l’inseparabilità di morale e politica: la necessità di una costante verifica della politica sui criteri della morale.
– Eduard Shevardnadze
Valerij Alekseevič Legasov, interpretato da Jared Harris: vicedirettore dell’istituto dell’energia atomica Igor’ Vasil’evič Kurčatov e parte della squadra che rispose al Disastro di Černobyl’.
All’una del mattino, gli operatori riuscirono a far salire la potenza del reattore a 200 MWt. Tuttavia, erano ancora ben lontani dal raggiungere la potenza richiesta per effettuare il test di sicurezza.
Di conseguenza, iniziarono a sollevare manualmente (cioè con sistemi non automatici) altre barre di controllo. Meno barre significava, però, più potenza. E più potenza voleva dire che, per compensare il calore che si creava dalla fissione, c’era bisogno di più refrigerante. Gli operatori, quindi, portarono l’immissione di refrigerante a 60000 tonnellate all’ora. Ciò significava violare le norme di sicurezza, poiché un afflusso del genere avrebbe potuto danneggiare i tubi. Infine, gli operatori estrassero dal nucleo tutte le barre, lasciandone soltanto otto (il minimo stabilito era di 15, modificato a 30 dopo l’incidente). La situazione iniziava ad essere critica. Tutto quel refrigerante, infatti, non faceva altro che diminuire la quantità di vapore che, a sua volta, faceva diminuire la velocità della turbina. Djatlov, tuttavia, continuava ad essere ostinato: doveva terminare il test a tutti i costi.
A mio parere Chernobyl rimane uno dei più tragici incidenti del nostro tempo. Dal momento in cui venni informato telefonicamente, alle 5 del mattino di quel fatidico 26 aprile 1986 – che un incendio era divampato nel Reattore 4 della centrale nucleare di Chernobyl, la mia vita non è stata più la stessa.
– Michail Gorbačëv
Alle 01:22:30 i computer della sala di controllo segnalarono la necessità di arrestare il reattore.
Alle 01:23:04, gli operatori staccarono la Turbina 8: un altro passo per completare il test. Quest’ultima, dunque, iniziò a decelerare. A quel punto mancava poco al termine dell’esperimento, tant’è che gli operatori si stavano già preparando al prossimo obiettivo: spegnere il reattore. Nel protocollo c’era scritto che, per farlo, bisognava premere il pulsante di emergenza chiamato Eps-5. A quel punto, le barre di controllo avrebbero iniziato a scendere nel nucleo.
Tuttavia, il nucleo era instabile. Decisamente instabile. Quando alle 01:23:40 Akimov premette l’Eps-5 (mancava poco alla fine del test), lo fece molto probabilmente perché era convinto (come Toptunov e tutti gli altri, tranne Djatlov, che proprio non voleva ammetterlo) che qualcosa stesse andando per il verso sbagliato. Dopo aver premuto l’Eps-5, infatti, le barre non andarono nel nucleo ma, al contrario, si bloccarono. Le pompe si riempirono di vapore, riducendo l’afflusso d’acqua e creando quindi i ‘vuoti’: sacche di vapore che si trovavano in punti in cui sarebbe dovuta esserci acqua. Si verificò il cosiddetto coefficiente di vuoto positivo. Ma era in atto anche il coefficiente di potenza positivo: al crescere della potenza termica, stava aumentando la reazione di fissione nucleare.
Vasily Ignatenko, interpretato da Adam Nagaitis: vigile del fuoco venticiquenne che viveva a Pryp”jat’. La notte dell’esplosione del reattore 4 della centrale nucleare, venne chiamato con i suoi colleghi a spegnere le fiamme.
L’assenza di acqua, provocò un aumento della potenza. Più vapore = meno acqua = più potenza = più calore = più vapore. Si creò, quindi, una sorta di reazione a catena che produceva quantità incontenibili di vapore.
A contribuire a tutto ciò, inoltre c’era un altro fattore: la Turbina 8 (che era collegata a quattro delle otto pompe che immettevano acqua nel nucleo), come già anticipato, era stata disattivata. Di conseguenza, stava decelerando. Questo comportava una diminuzione dell’afflusso d’acqua, cioè un ulteriore aumento di potenza. In altre parole, a causa di numerosi fattori scaturiti da errori e coincidenze sfortunate, la potenza stava crescendo in modo esorbitante. Ciò significava PERICOLO!
Gli operatori, per ridurre la potenza, provarono a far ‘cadere’ le barre di controllo: a farle finire nel nucleo sfruttando il loro peso. Bisogna però ricordare che le barre erano composte da tre parti: una di boro, una sezione vuota e, infine, la punta, fatta di grafite. La grafite, tuttavia, era un moderatore. Era cioè un materiale che innescava la reazione di fissione nucleare. Ora, dunque, vi chiederete: perché costruire delle barre di controllo con le punte di grafite? Molto probabilmente, le barre erano state costruite in tal modo per una questione di risparmio e fretta. I progettisti avrebbero poi dichiarato che per un ‘errore di sbadataggine’ non avevano esplicato che, in un reattore del genere, la grafite fosse un moderatore.
La colpa del disastro, difatti, è da imputare soprattutto ai progettisti: nella progettazione dell’RBMK di Chernobyl (e di reattori simili) c’erano miriadi di difetti e imperfezioni, tant’è che c’è da stupirsi se catastrofi simili non siano accadute prima del 1986.
Chiunque capisse un minimo di fissione nucleare avrebbe dovuto prevedere che quello non era il modo giusto di progettare le barre di controllo.
– Andrew Leatherbarrow, Chernobyl 01:23:40
Ai progettisti, infatti, era ben noto il fatto che i coefficienti di vuoto e potenza positivi, in aggiunta a un refrigerante come l’acqua e a un moderatore come la grafite, erano caratteristiche che in determinate condizioni avrebbero potuto rendere instabile il reattore.
Alle 01:23:44, ovvero a distanza di pochi secondi da quando era stato premuto l’Eps-5 (che era, ricordiamo, il pulsante d’arresto d’emergenza del reattore) l’energia del reattore era parecchie volte superiore rispetto alla sua capacità massima. L’eccesso di calore danneggiò i canali dei combustibili e i tubi dell’acqua. Dopodiché, le valvole delle pompe si chiusero automaticamente (per via, evidentemente, di uno dei pochi sistemi di sicurezza automatici ancora attivi).
Questo, tuttavia, comportò l’interruzione dell’afflusso di refrigerante. Il vapore insisteva a crescere, e l’acqua a diminuire.Alle 01:23:58 il combustibile (l’uranio 235) raggiunse i 3000 °C. Ben presto, la pressione del vapore annientò l’Unità 4. Un’esplosione fece saltare lo scudo biologico superiore (spesso 3 metri e pesante 450 tonnellate). A quel punto il nucleo si trovava esposto.
Tale fu la prima esplosione. Ma la seconda fu ben peggiore.
L’aria e il vapore, difatti, reagirono con lo zirconio (il materiale che faceva da camicia ai tubi che contenevano le barre), dando vita ad una miscela letale di ossigeno e idrogeno, che provocò una grande esplosione. 50 tonnellate di materiale radioattivo sotto forma di vapore si dispersero nell’aria, dando vita ad una nube tossica che si diffuse poi in una parte non indifferente dell’Europa. 700 tonnellate di materiale radioattivo, invece, si sparsero in un’aria di qualche chilometro quadrato intorno all’Unità 4.
Il resto della storia lo conosciamo tutti: fu istituita una zona di alienazione nel raggio di circa 30 chilometri dalla centrale. La quantità di radiazioni liberate nell’ambiente dall’incidente fu 400 volte superiore a quella liberata dall’ordigno americano esploso a Hiroshima. In più i detriti, anche minuscoli, liberati dall’incendio nell’Unità 4 della centrale, si sparpagliarono su un territorio molto esteso.
Il tempo di smaltimento del combustibile nucleare (uranio 235) è di circa 24000 anni. E anche se dipende da diversi fattori, pare proprio che Chernobyl e le zone limitrofe saranno inabitabili ancora per molto tempo. Dopo il disastro, inoltre, si formò un ammasso di materiale radioattivo sotto la centrale, detto ‘Elephant’s foot‘. Per un po’, dopo l’incidente, tale agglomerato di materia radioattiva era in grado di uccidere chiunque gli si avvicinasse.
Un reattore RBMK usa l’uranio 235 come combustibile. Ogni atomo di U235 è come un proiettile, che viaggia quasi alla velocità della luce penetrando ogni cosa che incontra: legno, metallo, cemento, organi… Ogni grammo di U235 contiene un miliardo di trilioni di questi proiettili, questo in un solo grammo. Ora a Černobyl’ ce ne sono oltre 3 milioni di grammi e ora stanno bruciando. Il vento trasporterà particelle radioattive attraverso l’intero continente, la pioggia ce le rovescerà addosso. Sono 3 milioni di miliardi di trilioni di proiettili, nell’aria che respiriamo, nell’acqua che beviamo, nel cibo che mangiamo. La maggior parte di questi proiettili non scomparirà per almeno 100 anni. Alcuni di loro per 50.000 anni.
– Valerij Legasov, nella miniserie televisiva prodotta da Sky
https://www.youtube.com/watch?v=t-ozb9hFVCc&t=32s
