Acidente nuclear de Chernobyl - Parte 3
Explosões de vapor
Quando o scram foi iniciado, a saída de energia do reator saltou para cerca de 30 mil MW térmicos, a última leitura indicada no medidor de energia no painel de controle e 10 vezes a sua saída operacional normal. Alguns, no entanto, estimam que o pico de energia pode ter sido 10 vezes maior que isto. Não foi possível reconstruir a sequência precisa dos processos que levaram à destruição do reator e do prédio da unidade de energia, mas uma explosão de vapor, como a explosão de uma caldeira por excesso de pressão, parece ter sido o evento seguinte. Existe um entendimento geral de que foi a pressão explosiva do vapor dos canais de combustível danificados que escapou para a estrutura de resfriamento externa do reator e causou a explosão que destruiu o revestimento dele, arrancando e explodindo a placa superior chamada de "escudo biológico superior",[57] onde todo o conjunto do reator é preso, através do telhado do edifício. Acredita-se que esta seja a primeira explosão que muitos ouviram.[59]:366
Uma segunda explosão mais poderosa ocorreu cerca de dois ou três segundos após a primeira; essa explosão dispersou o núcleo danificado e efetivamente encerrou a reação em cadeia nuclear. Essa explosão também comprometeu ainda mais o vaso de contenção do reator e ejetou pedaços quentes dos grafites moderadores. Os canais demolidos ainda nos restos do reator e os grafites pegaram fogo com a exposição ao ar, contribuindo grandemente para a propagação de precipitação radioativa e a contaminação de áreas periféricas.[60]
De acordo com observadores do lado de fora da Unidade 4, pedaços de material em chamas e faíscas foram lançadas ao ar acima do reator. Alguns deles caíram no telhado da sala das máquinas e começaram um incêndio. Cerca de 25% dos blocos de grafite em brasa e material superaquecido dos canais de combustível foram ejetados. Partes dos blocos de grafite e canais de combustível estavam fora do edifício do reator. Como resultado do dano ao edifício, um fluxo de ar através do núcleo foi estabelecido pela alta temperatura do núcleo. O ar incendiou o grafite quente e iniciou um incêndio.[27]:32
Após a explosão maior, vários funcionários da usina saíram para ter uma visão mais clara da extensão dos danos. Um desses sobreviventes, Alexander Yuvchenko, conta que, assim que saiu e olhou para a sala do reator viu um feixe de luz azul "muito bonito", semelhante a laser, causado pelo brilho do ar ionizado que parecia "inundar o infinito".[61][62][63]
Inicialmente, havia várias hipóteses sobre a natureza da segunda explosão. Uma versão era de que a segunda explosão foi causada pela combustão de hidrogênio, produzida pela reação de vapor de zircônio superaquecido ou pela reação de grafite incandescente com vapor que produzia hidrogênio e monóxido de carbono. Outra hipótese, de Checherov, publicada em 1998, era que a segunda explosão foi uma explosão térmica do reator como resultado da fuga incontrolável de nêutrons causada pela perda completa de água no núcleo do reator.[64]
Hipótese de explosão nuclear
A força da segunda explosão e a proporção de radioisótopos de xenônio liberados após o acidente (uma ferramenta vital na investigação forense nuclear) indicaram a Yuri V. Dubasov, em uma publicação de 2009, que a segunda explosão poderia ter sido um transiente de energia nuclear resultante do derretimento do material do núcleo na ausência de seu refrigerante e moderador de água, o que permitiu uma perigosa condição de fuga de "feedback positivo", dada a falta de paradas passivas de segurança, como o alargamento Doppler, quando os níveis de energia começam a aumentar acima do nível comercial.[65]
As evidências para essa hipótese se originam em Cherepovets, no oblast de Vologda, Rússia, 1000 km a nordeste de Chernobil. Físicos do Instituto Radiológico V.G. Khlopin, em Leningrado, mediram níveis anômalos de xenônio-135 - um isótopo de meia-vida - em Cherepovets quatro dias após a explosão, mesmo quando a distribuição geral estava espalhando a radiação para o norte na Escandinávia. Pensa-se que um evento nuclear no reator possa ter aumentado o xenônio para níveis mais altos na atmosfera, o que moveu o xenônio para esse local.[66]
Apesar dessa excursão de potência com feedback positivo, que aumentou até o reator se desmontar por meio de sua energia interna e explosões de vapor externas,[29] ser a explicação mais aceita para a causa das explosões, Dubasov argumenta que um ponto crítico imediato ocorreu, com a física interna sendo mais semelhante à explosão de uma arma nuclear fracassada, o que teria produzido a segunda explosão.[65]
Essa hipótese do fracasso nuclear, na maior parte defendida por Dubasov, foi examinada ainda mais em 2017 pelo físico aposentado Lars-Erik De Geer em uma análise que coloca o evento do fracasso hipotético como a causa mais provável da primeira explosão, não da segunda.[67][68][69] A segunda explosão, mais energética e que produziu a maior parte dos danos, foi estimada por Dubasov em 2009 como equivalente a 40 bilhões de joules de energia, o equivalente a cerca de 10 toneladas de TNT. As análises de 2009 e 2017 argumentam que o evento de fracasso nuclear, que teria produzido a segunda ou a primeira explosão, consistiu em uma reação em cadeia rápida (em oposição ao consenso da reação em cadeia mediada por nêutrons) que foi limitada a uma pequena porção do reator núcleo, uma vez que a auto-desmontagem esperada ocorre rapidamente em eventos de desintegração.[65][67][70]
Lars-Eric De Geer comentou:
Gerenciamento da crise
Combate aos incêndios
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Contrário ao regulamento de segurança, betume, um material combustível, foi utilizado na construção do teto do prédio do reator e no salão da turbina. O material ejetado acendeu pelo menos cinco incêndios no telhado do reator adjacente Nº 3, que ainda estava em operação. Era imperativo apagar estes incêndios e proteger o sistema de resfriamento do reator nº 3.[27] Dentro deste reator, o chefe do turno da noite, Yuri Bagdasarov, queria desliga-lo imediatamente, mas o engenheiro-chefe Nikolai Fomin não permitiu. Os operadores da usina receberam respiradores e tabletes de iodeto de potássio e então foram instruídos a continuar trabalhando. As 05:00h, Bagdasarov decidiu desligar o Reator 3, deixando para trás apenas os trabalhadores responsáveis pelo sistema de refrigeração de emergência.[27]
Cerca de vinte minutos após o acidente, por volta das 01:45h, os bombeiros começaram a chegar ao complexo da usina. Os primeiros bombeiros a chegar eram da unidade liderada pelo tenente Volodymyr Pravik. Eles não foram informados a respeito do quão perigoso a radioatividade do local era, na fumaça e dos destroços, e muitos pensavam que era apenas um incêndio superficial comum, talvez de uma falha elétrica. O tenente Pravik faleceu em 9 de maio de 1986, treze dias após o acidente, como consequência do envenenamento por radiação.[71] Grigorii Khmel, um dos motoristas dos caminhões de bombeiros, descreveu o que aconteceu:
Anatoli Zakharov, um bombeiro estacionado em Chernobil desde 1980, ofereceu uma descrição diferente, em 2008: "Eu lembro de brincar com os outros, 'Deve haver uma quantidade incrível de radiação aqui. Teremos sorte se ainda estivermos vivos pela manhã'."[73] Ele também afirmou: "É claro que nós sabíamos! Se tivéssemos seguido os regulamentos, nós nunca teríamos chegado perto do reator. Mas era uma obrigação moral — nosso dever. Eramos como kamikaze."[73]
A prioridade imediata era extinguir os focos de incêndio no teto da estação e na área ao redor do prédio contendo o reator 4 (que explodiu) para proteger o reator 3 e manter o seu sistema de resfriamento intacto. Os incêndios superficiais já haviam sido extinguidos por volta das 5:00h da manhã, mas a essa altura muitos dos bombeiros já tinham recebido doses letais de radiação. Já o fogo dentro do reator 4 continuou até 10 de maio de 1986; é possível que metade do grafite do reator tenha queimado até virar cinzas.[27]
Na época, acreditava-se que o fogo do reator tivesse sido apagado por um efeito combinado dos helicópteros que jogaram mais de cinco mil toneladas métricas de areia, chumbo, argila e boro absorvente de neutros no reator em chamas. Atualmente é sabido que nada que absorvesse os nêutrons conseguiu penetrar no núcleo.[74] Historiadores estimam que ao menos 600 pilotos soviéticos tiveram que sobrevoar o reator, arriscando-se a receber altas doses de radiação, fazendo centenas de voos para cobrir o reator 4.[75]
Testemunhas oculares dos bombeiros ouvidos antes que eles morressem (como reportado pela série de tv da CBC, Witness) relataram suas descrições da tragédia, com um bombeiro descrevendo sua experiência com a radiação como "tendo gosto de metal" e também sentindo algo similar a ter alfinetes e agulhas perfurando a pele do seu rosto. Estes relatos eram similares ao descrito por Louis Slotin, um físico do Projeto Manhattan que morreu após receber uma dose letal de radiação durante um acidente crítico.[76]
A explosão e o fogo jogaram no ar partículas de combustível nuclear e outros mais perigosos produtos de fissão, além de isótopos radioativos como césio-137, iodo-131, estrôncio-90 e outros radionuclídeos. Os moradores das áreas circundantes observaram a nuvem radioativa na noite da explosão.[77]
Para lidar com várias questões como os destroços e outros produtos contaminados, os soviéticos utilizaram, inicialmente, várias escavadoras controladas remotamente e carros-robô para detectar a radiação e jogar fora destroços radioativos, mas essas iniciativas falharam em sua maioria. Valery Legasov, primeiro diretor assistente do Instituto Kurchatov de Energia Nuclear de Moscou, disse em 1987: "Mas nós aprendemos que os robôs não são o grande remédio para tudo. Onde havia radiação muito alta, o robô deixou de ser um robô — os eletrônicos paravam de funcionar."[78]
