Tschernobyl-Triker

Der Reaktorunfall

Die Katastrophe von Tschernobyl ereignete sich am 26. April 1986 in Block 4 des Kernkraftwerks Tschernobyl nahe der ukrainischen Stadt Prypjat. Als erstes Ereignis wurde sie auf der siebenstufigen internationalen Bewertungsskala für nukleare Ereignisse als katastrophaler Unfall eingeordnet.

Bei einer unter der Leitung von Anatoli Stepanowitsch Djatlow durchgeführten Simulation eines vollständigen Stromausfalls kam es auf Grund schwerwiegender Verstöße gegen die geltenden Sicherheitsvorschriften sowie der bauartbedingten Eigenschaften des mit Graphit moderierten Kernreaktors vom Typ RBMK-1000 zu einem unkontrollierten Leistungsanstieg, der zur Explosion des Reaktors führte. Innerhalb der ersten zehn Tage nach der Explosion wurde eine Aktivität von mehreren Trillionen Becquerel freigesetzt. Die so in die Erdatmosphäre gelangten radioaktiven Stoffe, darunter die Isotope Caesium-137 mit einer Halbwertszeit (HWZ) von rund 30 Jahren und Iod-131 (HWZ: 8 Tage), kontaminierten infolge radioaktiven Niederschlags hauptsächlich die Region nordöstlich von Tschernobyl sowie viele Länder in Europa.

Nach der Katastrophe begannen sogenannte Liquidatoren mit der Dekontamination der am stärksten betroffenen Gebiete. Unter der Leitung des Kurtschatow-Instituts errichtete man bis November 1986 einen aus Stahlbeton bestehenden provisorischen Schutzmantel (объект укрытие), der meist als „Sarkophag“ bezeichnet wird.

Über die weltweiten gesundheitlichen Langzeitfolgen, insbesondere jene, die auf eine gegenüber der natürlichen Strahlenexposition geringfügig erhöhte effektive Dosis zurückzuführen sind, gibt es seit Jahren Kontroversen.

 

Chronologie

Freitag, 25. April 1986, 1:06 Uhr
Als erster Schritt sollte die thermische Leistung des Reaktors von ihrem Nennwert bei 3200 Megawatt (MW) auf 1000 MW reduziert werden, wie bei einer Regelabschaltung üblich. Der Reaktor sollte sowohl für eine Revision als auch für den Test heruntergefahren werden.

25. April 1986, 13:05 Uhr
Aufgrund erhöhter Stromnachfrage wird auf Anweisung des Lastverteilers in Kiew die Leistungsabsenkung bei einer erreichten Leistung von 1600 MW unterbrochen und der Reaktor mit dieser Leistung konstant weiter betrieben. Bei diesen etwa 50 % Leistung wird der Turbogenerator 7 abgeschaltet. Es bildet sich das Neutronengift Xenon-135.

25. April 1986, 14:00 Uhr
Es wird begonnen, das Notkühlsystem abzuschalten. Grund dafür war, dass bei einem Notkühlsignal kein Wasser in den Reaktor gepumpt werden soll.

25. April 1986, 23:10 Uhr
Es erfolgt die Freigabe zur weiteren Leistungsabsenkung. Der Reaktor soll nun langsam auf 25 % der Nennleistung abgefahren werden.

Samstag, 26. April 1986, 0:00 Uhr
Eine neue Schichtmannschaft übernimmt den Reaktor.

26. April 1986, 0:28 Uhr
Bei 500 MW erfolgte eine Umschaltung innerhalb der Reaktorleistungsregelung. Durch einen Bedienfehler, durch den der Sollwert für die Gesamtleistungsregelung möglicherweise nicht richtig eingestellt wurde, oder aufgrund eines technischen Defekts sank die Leistung weiter bis auf nur noch etwa 30 MW, was ca. 1 % der Nennleistung beträgt.

Wie nach jeder Leistungsabsenkung erhöhte sich vorübergehend die Konzentration des Isotops Xenon-135 im Reaktorkern („Xenonvergiftung“). Da Xenon-135 als Neutronengift die für die nukleare Kettenreaktion benötigten Neutronen sehr stark absorbiert, nahm aufgrund der Konzentrationszunahme die Reaktivität des Reaktors immer weiter ab. Als die Betriebsmannschaft am 26. April 1986 um 0:32 Uhr die Leistung des Reaktors durch weiteres Ausfahren von Steuerstäben wieder anheben wollte, gelang ihr das infolge der mittlerweile aufgebauten Xe-Vergiftung nur bis zu etwa 200 MW oder 7 % der Nennleistung.

Obwohl der Betrieb auf diesem Leistungsniveau unzulässig war (laut Vorschrift durfte der Reaktor nicht unterhalb von 20 % der Nennleistung betrieben werden, was 640 MW entspricht) und sich zu diesem Zeitpunkt außerdem viel weniger Steuerstäbe im Kern befanden, als für einen sicheren Betrieb vorgeschrieben waren, wurde der Reaktor nicht abgeschaltet, sondern der Betrieb fortgesetzt.

26. April 1986, 1:03 Uhr bzw. 1:07 Uhr
Beim Schließen der Turbineneinlassventile läuft normalerweise das Kernnotkühlsystem an. Dieses war jetzt jedoch ausgeschaltet. Um dessen Stromverbrauch für den Versuch zu simulieren, wurden nacheinander zwei zusätzliche Hauptkühlmittelpumpen in Betrieb genommen. Der dadurch erhöhte Kühlmitteldurchsatz verbesserte die Wärmeabfuhr aus dem Reaktorkern und reduzierte demgemäß den Dampfblasengehalt in ihm. Der positive Dampfblasen-Koeffizient bewirkte eine Reaktivitätsabnahme, auf welche die (automatische) Reaktorregelung mit dem Herausfahren weiterer Steuerstäbe reagierte. Der Reaktorzustand verschob sich weiter in den unzulässigen Bereich.

26. April 1986, 1:19 Uhr
Die Wasserzufuhr in den Reaktor wird erhöht, um so die Warnsignale zu deaktivieren.

26. April 1986, 1:22 Uhr
Es gelingt, den Reaktor zu stabilisieren und den Wasserpegel im Reaktor auf zwei Drittel des vorgeschriebenen Wertes zu steigern.

26. April 1986, 1:23:04 Uhr
Der eigentliche Test begann durch Schließen der Turbinenschnellschlussventile. Dadurch wurde die Wärmeabfuhr aus dem Reaktor unterbrochen, sodass die Temperatur des Kühlmittels nun anstieg. Infolge des positiven Dampfblasen-Koeffizienten kam es jetzt zu einem Leistungsanstieg, auf den die automatische Reaktorregelung folgerichtig mit dem Einfahren von Steuerstäben reagierte. Infolge der relativ langsamen Einfahrgeschwindigkeit der Steuerstäbe konnte die Leistung allerdings nicht stabilisiert werden, sodass der Neutronenfluss weiter anstieg. Dies bewirkte einen verstärkten Abbau der im Kern angesammelten Neutronengifte (insbesondere Xenon-135). Dadurch stiegen Reaktivität und Reaktorleistung weiter an, wodurch immer größere Mengen an Dampfblasen entstanden, die ihrerseits wieder die Leistung erhöhten. Die Effekte schaukelten sich so gegenseitig auf.

26. April 1986, 1:23:40 Uhr
Der Schichtleiter Aleksandr Akimow löst manuell den Knopf des Havarieschutzes, Typ 5 (Notabschaltung des Reaktors), aus. Dazu wurden alle zuvor aus dem Kern entfernten Steuerstäbe wieder in den Reaktor abgeworfen; doch hier zeigte sich ein weiterer Konzeptionsfehler des Reaktortyps: Durch die an den Spitzen der Stäbe angebrachten Graphitblöcke (Graphit war der Hauptmoderator des Reaktors) wurde beim Einfahren eines vollständig herausgezogenen Stabs die Reaktivität zunächst kurzzeitig um den Wert eines halben Betas erhöht, bis der Stab tiefer in den Kern eingedrungen war.

Die durch das gleichzeitige Einfahren aller Stäbe massiv gesteigerte Neutronenausbeute ließ die Reaktivität so weit ansteigen, dass schließlich (um 1:23:44) die prompten Neutronen alleine (also ohne die verzögerten Neutronen) für die Kettenreaktion ausreichten („prompte Kritikalität“) und die Leistung innerhalb von Sekundenbruchteilen das Hundertfache des Nennwertes überschritt („nukleare Leistungsexkursion“).

Durch diese Leistungsexkursion im Reaktorkern erhitzten sich Wasser, Graphit, Steuerstäbe und Brennstäbe stark. Erste Explosionen fanden möglicherweise in den Brennelementen statt. Im Folgenden begannen Druckröhren zu bersten, so dass die Reaktorauslegung überschritten wurde, die maximal zwei gleichzeitig zerstörte Kanäle voraussetzte. Die einfahrenden Steuerstäbe erreichten nicht die Endposition,[6] sondern wurden möglicherweise durch eine überdruckbedingte Verschiebung von Reaktorbauteilen blockiert.[8] Das Zirconium der Brennstäbe (Ummantelung der Brennstäbe) wie auch der Graphit konnte mit dem heißen Dampf reagieren. Wasserstoff und Kohlenmonoxid entstanden in größeren Mengen und konnten aufgrund der Beschädigungen des Reaktorkernes entweichen. Unterhalb des Reaktorgebäudedeckels bildeten diese mit dem Sauerstoff der Luft ein explosives Gasgemisch (Knallgas + Wassergas, das sich vermutlich entzündete und zu einer zweiten Explosion (nur Sekunden nach der „nuklearen Leistungsexkursion“) führte. Welche Explosion zum Abheben des über 1000 Tonnen schweren Deckels des Reaktorkerns (biologischer Schild) führte, ist nicht ganz klar. Außerdem zerstörten die Explosionen das (nur als Wetterschutz ausgebildete) Dach des Reaktorgebäudes, sodass der Reaktorkern nun nicht mehr eingeschlossen war und direkte Verbindung zur Atmosphäre hatte. Der glühende Graphit im Reaktorkern fing sofort Feuer. Insgesamt verbrannten während der folgenden zehn Tage 250 Tonnen Graphit, das sind etwa 15 % des Gesamtinventars.

Große Mengen an radioaktiver Materie wurden durch die Explosionen und den anschließenden Brand des Graphits in die Umwelt freigesetzt, wobei die hohen Temperaturen des Graphitbrandes für eine Freisetzung in große Höhen sorgten. Insbesondere die leicht flüchtigen Isotope Iod-131 und Cäsium-137 bildeten gefährliche Aerosole, die in einer radioaktiven Wolke teilweise hunderte oder gar tausende Kilometer weit getragen wurden, bevor sie der Regen aus der Atmosphäre wusch. Radioaktive Stoffe mit höherem Siedepunkt wurden hingegen vor allem in Form von Staubpartikeln freigesetzt, die sich in der Nähe des Reaktors niederschlugen.

26. April 1986, 4:30 Uhr
Akimow meldet einem Mitglied der Kraftwerksleitung, Nikolai Fomin, dass der Reaktor intakt geblieben sei. Obwohl augenscheinlich überall Bruchstücke der Brennstäbe sowie Graphitelemente verstreut lagen und die Situation bei Tageslicht offensichtlich war, wird seitens der Operatoren sowie der Kraftwerksleitung noch bis zum Abend des 26. April darauf beharrt, dass der Reaktor intakt sei und nur gekühlt werden müsse. Entsprechende Meldungen wurden nach Moskau übermittelt. Dieser Umstand ist nach Gregori Medwedew hauptursächlich für die späte Evakuierung der Stadt Prypjat.

26. April 1986, gegen 5:00 Uhr
Die Brände außerhalb des Reaktors waren durch die Werkfeuerwehr gelöscht. Block 3 wurde abgeschaltet.

26. April 1986, gegen 15:12 Uhr
Der Werksfotograf Anatoli Rasskasov macht die ersten Aufnahmen von der radioaktiven Rauchfahne und dem zerstörten Reaktorblock 4 von einem Hubschrauber aus. Ein Großteil seiner Aufnahmen waren infolge der hohen Strahlungsaktivität geschwärzt. Einige Abzüge behielt er für sich und die anderen Fotos mitsamt der Negative wurden dem Notfallstab und den Sicherheitsbehörden übergeben. Einige Aufnahmen werden erst am 30. April 1986 retuschiert im sowjetischen Fernsehen gezeigt, um das Ausmaß des Unglücks weniger dramatisch darstellen zu können.

27. April 1986
Die Blöcke 1 und 2 wurden um 1:13 bzw. 2:13 abgeschaltet. Es wurde begonnen, den Reaktor von Block 4 mit Blei, Bor, Dolomit, Sand und Lehm zuzuschütten. Dies verringerte die Spaltproduktfreisetzung und deckte den brennenden Graphit im Kern ab. Insgesamt wurden ca. 40 t Borcarbid abgeworfen, um die Kettenreaktion zu unterbinden, ca. 800 t Dolomit, um den Graphitbrand zu unterdrücken und die Wärmeentwicklung zu verringern, ca. 2400 t Blei, um die Gammastrahlung zu verringern, wie auch eine geschlossene Schicht über den schmelzenden Kern zu bilden und ca. 1800 t Sand und Lehm, um die radioaktiven Stoffe zu filtern. Rund 1800 Hubschrauberflüge waren hierfür nötig. Das zur Kühlung in den Block 4 eingeleitete Wasser sammelt sich aufgrund der geborstenen Leitungen in den Räumen unter dem Reaktor, wo es stark kontaminiert wurde und mit etwa 1000 Röntgen pro Stunde (=10 Gray pro Stunde) strahlte. Zur gleichen Zeit begann die Evakuierung der in der Nähe liegenden Stadt Prypjat mit 48.000 Einwohnern.

28. April 1986, 9:00 Uhr
Im über 1200 Kilometer entfernten Kernkraftwerk Forsmark in Schweden wurde aufgrund erhöhter Radioaktivität auf dem Gelände automatisch Alarm ausgelöst. Messungen an der Arbeitsbekleidung der Angestellten ergaben erhöhte radioaktive Werte. Nachdem die eigenen Anlagen als Verursacher ausgeschlossen werden konnten, richtete sich der Verdacht aufgrund der aktuellen Windrichtung gegen eine kerntechnische Anlage auf dem Gebiet der Sowjetunion.

28. April 1986, 21:00 Uhr
Nachdem die sowjetischen Behörden zunächst eine Nachrichtensperre erlassen hatten, meldete die amtliche Nachrichtenagentur TASS erstmals einen „Unfall“ im Kernkraftwerk Tschernobyl. Um 21:30 Uhr wird in der Nachrichtensendung Wremja eine Meldung verlesen, dass der Reaktor in Tschernobyl beschädigt sei und man „Maßnahmen zur Beseitigung der Folgen der Havarie“ ergriffen habe. Um 19:32 Uhr MEZ schickt die Presseagentur dpa eine erste Eilmeldung an die Nachrichtenredaktionen in der Bundesrepublik Deutschland ab.

29. April 1986
Sowjetische Quellen sprachen erstmals von einer „Katastrophe“ und von zwei Todesopfern. Internationale Medien berichten erstmals ausführlicher über den Unfall, verfügten aber über kein Bild- oder Filmmaterial vom Unglücksort. US-Militärsatelliten liefern ab dem Nachmittag erste Aufnahmen und Informationen, die allerdings der Öffentlichkeit vorenthalten werden.

30. April 1986
Im sowjetischen Fernsehen wird erstmals ein Foto vom Unglücksort gezeigt, das aber retuschiert wurde. Die ARD-Nachrichtensendung Tagesschau zeigte dieses Foto ebenfalls.

1. Mai 1986
Der erst im Februar 1986 in die Erdumlaufbahn entsandte französische Erderkundungssatellit SPOT 1 lieferte den internationalen Fernsehmedien Aufnahmen von Infrarotbildern der nuklearen Rauchfahne über dem Reaktor. Am 3. Mai lieferten auch LANDSAT-Satelliten erstmals Aufnahmen, die allerdings sehr ungenau waren und keine Aufschlüsse über das Ausmaß der Katastrophe zeigen konnten.

4. und 5. Mai 1986
Es wurde unterhalb der Anlage begonnen, gasförmigen Stickstoff einzublasen, um so das Feuer zu ersticken. Zunächst bewirkte ein Nebeneffekt, dass die Wärme im Kern anstieg und so auch mehr radioaktive Partikel hinausgeblasen wurden.

6. Mai 1986
Die Freisetzung der Spaltprodukte war weitgehend unterbunden. Man begann, ein Stickstoffkühlsystem unter dem Reaktor einzubauen.

 

Reaktionen und Gegenmaßnahmen

Nachdem Prypjat am 27. April 1986 evakuiert worden war, erfasste der nächste Evakuierungs-Schritt bis zum 3. Mai sämtliche Einwohner aus einem Umkreis von zehn Kilometern um den Reaktor. Weitere 116.000 Menschen wurden am 4. Mai 1986 aus dem Gebiet 30 km um den Reaktor evakuiert. In den folgenden Jahren wurden nochmals 210.000 Einwohner umgesiedelt. Mittlerweile beträgt die Sperrzone 4300 Quadratkilometer.

Zunächst war die Reaktion auf den Unfall in Tschernobyl von einer Unterschätzung der Lage und von Desinformation geprägt. So war der Kreml noch am Morgen nach der Explosion nur von einem Feuer im Atomkraftwerk informiert, nicht von einer Explosion. Erst als der sowjetische Zivilschutz in Prypjat am Tag gefährlich hohe Strahlungsbelastungen maß und nach Moskau meldete, berief Parteichef Michail Gorbatschow einen Krisenstab ein und entsandte Experten zum Unglücksort. Während die Stadt Prypjat 36 Stunden nach dem Unfall evakuiert worden war, richteten sich die Experten dort – zunächst ohne jegliche Schutzmaßnahmen gegen die radioaktive Belastung – ein. Erst als man zwei Tage nach der Explosion in Schweden erhöhte Radioaktivität maß und in Moskau nachfragte, ob dort Ursachen bekannt seien, begann man dort, das Ausmaß der Katastrophe zu erahnen.

Zwar ging die Evakuierung im Umkreis um das Kraftwerk weiter, bis schließlich eine 30-km-Zone geräumt wurde. Die Bevölkerung in den umliegenden Gebieten wurde aber nach wie vor nicht über die Gefahr in Kenntnis gesetzt. Während den Feierlichkeiten zum 1. Mai befanden sich besonders viele Menschen im Freien, ohne über die Gefahr informiert zu sein. International wurde der Vorfall aber mittlerweile bekanntgegeben. Am 5. Mai besuchte Hans Blix, Direktor der IAEA, auf Einladung von Gorbatschow Tschernobyl und besichtigte bei einem Hubschrauberflug den havarierten Reaktor. Auf einer Pressekonferenz in Moskau kündigten Blix und die sowjetischen Verantwortlichen öffentlich eine internationale Konferenz zum Tschernobyl-Vorfall in Wien an, auf der die Sowjetunion alle verfügbaren Informationen zur Verfügung stellen wollte. Am 14. Mai wandte sich Gorbatschow in einer Fernsehansprache ans Volk und stimmt die Menschen auf die Bewältigung der Folgen des Unglücks ein.

Kurz darauf wurde damit begonnen, zur Versiegelung des havarierten Reaktors und zur Säuberung des stark belasteten Umkreises des Kraftwerks eine große Zahl von Helfern nach Tschernobyl zu transportieren, die als sog. Liquidatoren unter dem Oberbefehl von General Nikolai Tarakanov jeweils nur für kurze Zeit unter lebensgefährlichen Bedingungen tätig waren. Die Liquidatoren wurden zum Teil unter den aus der 30-km-Sperrzone Evakuierten rekrutiert, es waren jedoch auch u. a. Soldaten und Reservisten im Einsatz.

Um den radioaktiven Staub auf dem Boden zu binden, wurde um den Reaktor mit Hubschraubern eine klebrige Substanz auf Polymerbasis verteilt, der man den Namen Burda (russisch für dünne Brühe) gab. In den Siedlungen wurden die Dächer aller Gebäude gesäubert. Sämtliche Tiere in der Sperrzone wurden erlegt. Einige Dörfer wurden abgerissen und die Trümmer vergraben. Auf dem Reaktorgelände wurden 300.000 m³ kontaminierte Erde abgetragen, in Gräben geschoben und mit Beton versiegelt. Über dem havarierten Reaktor wurde ein „Sarkophag“ aus Stahl und Beton gebaut. Die Arbeiten auf dem Dach des Reaktors, wo die Strahlenbelastung am größten war, sollte zuerst von ferngesteuerten Fahrzeugen erledigt werden. Nachdem diese jedoch unter den extremen Bedingungen versagten, kamen auch hier Menschen zum Einsatz.

(Quelle: Wikipedia.de)