切尔诺贝利是怎么发生的?

4月25日,1986,4号反应堆计划关闭进行定期维护。决定在此次合作中,为了检验反应堆涡轮发电机的能力,在失电的情况下,向反应堆的安全系统电源(尤其是水泵)提供充足的电力。与切尔诺贝利一样,该反应堆有一对柴油发电机,可以作为备用,但不能立即启动——反应堆将用于旋转涡轮,然后涡轮将与反应堆分离,并在自身惯性的作用下旋转,测试的目标是确定在发电机启动时的还原阶段,涡轮能否充分供应泵功率。该试验之前在其他机组中成功进行过(所有安全供应均已启动),结果是失败(即汽轮机产生的功率不足以在降压阶段为泵提供功率),但其他改进表明需要进行其他试验。为了在更安全、更低功率的环境下进行测试,切尔诺贝利4号反应堆的能量输出从正常功率的3.2 GW降低到700 MW。然而,由于实验开始的延迟,反应堆控制器过快地降低了能量水平,实际功率输出下降到只有3000万瓦。因此,中子吸引的裂变产物氙-135增加了(这种产物通常在更高功率的反应堆中消耗)。虽然功率下降的规模接近安全规定允许的最大限度,但工作人员小组的管理人员选择不关闭反应堆,继续进行实验。后来实验决定“偷工减料”,只把功率输出提高到200兆瓦。为了克服剩余氙-135的中子吸收,远远超过安全规定的控制棒被拉出反应堆。4月26日下午1: 05,作为实验的一部分,由涡轮发电机驱动的水泵启动。因为这个动作,水的流量超过了安全规定。水流量在上午1时19分增加——因为水也会吸收中子,因此需要手动移除控制棒,以进一步增加水流量,从而导致极其不稳定和危险的运行工况。早上1: 23: 04,实验开始。反应堆的不稳定状态在控制面板上什么也没有显示,似乎所有反应堆员工都没有完全意识到危险。水泵的动力关闭,由涡轮发电机的惯性驱动,水流速度降低。当汽轮机与反应堆分离时,反应堆堆芯中的蒸汽液位会上升。因为冷却剂被加热,所以在冷却剂管道中形成单独的蒸汽。切尔诺贝利RBMK石墨缓解反应堆的特殊设计具有很高的正空位因子,这意味着反应堆的功率在无水时由于中子吸收而迅速增加,在这种情况下,反应堆运行变得不稳定,更加危险。上午1: 23: 40,操作人员按下了命令“紧急停堆”的AZ-5(“快速紧急防御5”)按钮——所有控制棒全部插入,包括之前被意外拿走的那些。目前还不清楚这是一项紧急措施,还是仅仅是在实验完成时关闭反应堆的常规方法(反应堆计划关闭进行常规维护)。这通常意味着紧急停堆命令是对功率意外快速增加的响应。另一方面,事故发生时正在切尔诺贝利核电站的总工程师阿纳托利·迪亚特洛夫(Anatoly Dyatlov)在他的书中写道:“在1: 23: 40的集中控制系统之前...没有记录到可以证明紧急停堆合理的参数变化。根据该声明,委员会...会收集分析很多材料。在其报告中,它不确定为什么下令紧急关闭。没必要找理由。实验完成后,反应堆就简单地关闭了。”由于控制棒插入机构(18慢完成至20秒),棒的空心部分和冷却剂暂时移位和逸出,导致反应速率增加。增加的能量积导致控制棒管道变形。杆插入后卡住,只能进入管道的三分之一,无法阻止反应。1: 23: 47时,反应堆输出猛增至约30 GW,是正常运行产物的十倍。燃料棒开始熔化,蒸汽压力迅速增加,导致大蒸汽爆炸,使反应堆顶部移位并受损,冷却剂管道破裂,在屋顶炸开了一个洞。为了降低成本和它的体积太大,反应器被建造在单一保护层中。这导致主压力容器因蒸汽爆炸而爆裂后,放射性污染物进入大气。在屋顶的一部分被炸毁后,氧气流入——与温度极高的反应堆燃料和石墨慢化剂结合——导致石墨起火。大火扩散了放射性物质,污染了更大的区域。由于目击者的报告与电台的记录不一致,因此有一些说法认为实际事件发生在当地时间1: 22: 30。根据这一理论,第一次爆炸发生在大约1: 23: 47,7秒后操作员下令“紧急停机”。