26. aprila 1986 se je ob 01.23:45 zgodila največja nuklearna katastrofa v zgodovini človeštva. Zaradi napak inženirjev, neprevidnosti državnega sistema in pomanjkljivosti reaktorjev je prišlo do eksplozije jedrskega reaktorja številka 4, kar je povzročilo nepredstavljivo ekološko, humanitarno in ekonomsko katastrofo. Zaradi odsotnosti zaščitne reaktorske zgradbe so se radioaktivni delci razširili preko večjega dela severne hemisfere, kar je na območju Ukrajine, Belorusije in Rusije povzročilo evakuacijo in preselitev približno 300 tisoč ljudi.

Sovjetska zveza je v tem času uporabljala RBMK (rus. реактор большой мощности канальный, kar v prevodu pomeni kanalni reaktor velike moči ) jedrske reaktorje, ki so kot gorivo uporabljali kar navadni uran. Tako so lahko zgradili reaktor, ki je imel večje dimenzije od reaktorjev, ki so se uporabljali na zahodu, saj ta ne potrebuje ločenih izotopov urana. Za hlajenje reaktorja se je uporabljala lahka voda, za moderacijo reakcije pa grafit, kar se je izkazalo za glavno pomanjkljivost, ki je pripeljala do černobilske nesreče. Razlog za uporabo tega tipa reaktorjev najdemo v hladni vojni, saj je nastal na podlagi zasnove vojaških reaktorjev za izdelavo plutonija. V tem času je bila v Sovjetski zvezi proizvodnja orožja imperativ, posledice česar občutimo vsi in bomo občutili še nekaj deset tisoč let.

Takoj po nesreči, vendar ne dovolj hitro, je bila organizirana evakuacija bližnjega mesta Pripjat, začeli pa so tudi z ukrepi na odprtem reaktorju. Požar na reaktorju so začeli gasiti iz zraka z mešanico peska in bora, pri čemer su bili uspešni, vendar niso preprečili segrevanja ostanka reaktorske sredice. V prostoru pod reaktorjem se je nahajala voda, ki so jo črpali v reaktorsko zgradbo pred nesrečo. Če bi vroča mešanica peska in reaktorskega goriva prišla v kontakt z vodo, bi prišlo do parne eksplozije, ki bi bila veliko hujša od eksplozije samega reaktorja. Potrebna je bila takojšnja reakcija: v smrtno obsevano stavbo reaktorja so poslali tri delavce elektrarne, da bi le-ti odprli ventila za izpust radioaktivne vode. Na srečo so bili heroji uspešni pri svoji nalogi.

24 dni po nesreči (20. maja 1986) so začeli s projektiranjem, kmalu pa z gradnjo začasnega sarkofaga. Še preden se je začela gradnja dejanskega sarkofaga, so morali narediti ploščo, ki bi vročemu nuklearnemu gorivu lahko preprečila, da naredi luknjo v temeljni plošči reaktorske stavbe. Poklicali so rudarje, ki so morali izkopati tunel pod stavbo reaktorja z namenom postavljanja hladilnega sistema. Do 24. junija 1986 so izkopali več kot 168 metrov dolg tunel, vendar delo zaradi prekomerne izpostavljenosti sevanju ni bilo mogoče nadaljevati. Neposredno varjenje na stavbi tudi ni bilo možno, tako da so za to uporabljali robote, ki pa v tem času še niso bili dovolj razviti in niso uspeli zapolniti vseh razpok v konstrukciji.

Gradnja sarkofaga je razdeljena na 8 etap:

  1. Čiščenje in betoniranje področja okrog reaktorja 4;
  2. Izgradnja začetnih AB zaščitnih sten na obodu elektrarne;
  3. Izgradnja ločitvenih sten med reaktorji 3 in 4;
  4. Izgradnja kaskadnih sten;
  5. Pokrivanje turbinske komore;
  6. Postavitev visokega opornika;
  7. Izdelava in postavitev pokrova nad reaktorjem;
  8. Postavitev ventilacijskega sistema.

Tak sarkofag je postavljen okrog in nad ruševinami obstoječe stavbe reaktorja. Streho reaktorske stavbe podpirata dva »mamutska« nosilca, ki sta naslonjena na strukturalno oslabljeno zahodno steno reaktorske zgradbe. Takojšnjo nevarnost je predstavljala možnost porušitve stene, s čimer bi se v ozračje neposredno sprostile ogromne količine radioaktivnega prahu in delcev. Graditelji sarkofaga so se zavedali, da to ni trajna rešitev, saj beton pri izpostavljenosti sevanju kar hitro propada. Predvidena doba uporabe sarkofaga je bila ocenjena na 20 do 30 let, zaradi česar so takoj po izgradnji začeli z iskanjem bolj trajne rešitve.

Že leta 1992 je ukrajinska vlada razpisala mednarodni natečaj, na katerem so hoteli izbrati projektanta, nato pa tudi izvajalca nove, bolj trajne zadrževalne konstrukcije. Projektanti angleškega podjetja Design Group Partnership (DGP) so predlagali rešitev v obliki jeklene ločne konstrukcije, zgrajene izven gradbišča, ki bi bila drsno postavljena nad obstoječi sarkofag. Končni projekt je izdelalo francosko podjetje Novarka, katerih projekt temelji na angleški ideji o pomični konstrukciji.

Projekt je financiral Sklad za Černobil in je vreden okrog 1,5 milijarde evrov. Glavni namen nove zaščitne zgradbe (v nadaljevanju zgradba NSC – ang. New Safe Confinement) je preprečitev nadaljnjega sproščanja radioaktivnih delcev v okolje, varovanje uničenega reaktorja pred zunanjimi vplivi, olajšava demontaže reaktorja in preprečitev vdora vode v reaktorsko zgradbo.

Zgradba NSC je v zasnovi ločno (obočno) oblikovana konstrukcija z notranjo višino 92,5 metra in vsebuje 12-metrsko razdaljo med temeni zgornjega in spodnjega loka. Dolžina notranjega loka je 245 metrov, zunanjega pa 270 metrov. Dimenzije NSC-ja so zasnovane na takšen način, da lahko delujejo z opremo in mehanizacijo znotraj zgradbe za potrebe rušenja delov reaktorske zgradbe. Razpon zgradbe znaša 150 metrov, sestavlja ga pa 12 lokov na razdalji 12,5 metra. Lok je sestavljen iz cevastih profilov, narejenih iz jekla visoke trdnosti, ki so z zunanje strani obloženi s troslojnimi sendvič paneli. Na notranji strani pa polikarbonatni paneli služijo za preprečitev kopičenja radioaktivnih delcev na konstrukcijskih elementih. Deli lokov so narejeni v obratih daleč od gradbišča, nato pa so sestavljeni na lokaciji, ki je od gradbišča oddaljena okrog 180 metrov.

Osnovnih namenov zgradbe NSC je več:

  1. Pretvorba reaktorske zgradbe v varen sistem za okolje oziroma omejitev lege radioaktivnega materiala in s tem preprečitev nadaljnjega onesnaževanja okolja;
  2. Zmanjšanje korozije in propadanja obstoječega zaklonišča in zgradbe reaktorja 4;
  3. Omejitev posledic potencialne porušitve bodisi obstoječega zaklonišča bodisi reaktorske zgradbe, posebej z vidika omejitve širjenja radioaktivnih delcev, ki naj bi nastali s porušitvijo;
  4. Omogočanje varnega rušenja nestabilnih delov konstrukcije (na primer strehe obstoječega zaklonišča).

Najbolj pomemben del zgradbe NSC so temelji, ki so morali zadostiti trem osnovnim pogojem:

  1. Morajo prenašati obtežbo ločne konstrukcije;
  2. Morajo prenašati obtežbo, ki nastane zaradi tračnic, preko katerih se bo izvršila montaža zgradbe NSC;
  3. Morajo biti izvedeni z minimalnimi zemeljskimi deli, saj so zgornje plasti tal kontaminirane.

Mesto zgradbe NSC je rahlo nagnjeno, višina pa se spreminja od 117,5 metra na vzhodni strani do 144 metrov na zahodni strani. Temeljenje se je moralo izvesti na tak način, da so premagali višinsko razliko brez izvedbe velikih zemeljskih del.

Montažo zgradbe NSC so izvedli na podlagi tehnologije, ki je zasnovana na konzolni gradnji mostov. Montaža je potekala na naslednji način:

  1. Stabilizacija obstoječega zaklonišča z namenom preprečitve porušitve v času gradnje NSC;
  2. Izkop temeljnih izkopov in gradnja temeljev;
  3. Sestavljanje prvega in drugega loka, formiranje Odseka 1, vgradnja vzhodne stene na lok 1;
  4. Vzhodni drsni premik Odseka 1, da bi se omogočila gradnja lokov 2 in 3;
  5. Ponovno premikanje kompletne zgradbe in dodajanje lokov in odsekov;
  6. Vgradnja žerjava in opreme za vzdrževanje;
  7. Vgradnja zahodne stene;
  8. Končno premikanje nad reaktor;
  9. Demontaža pomožnih zgradb.

Gradnja zgradbe NSC je bila končana julija 2019, stala je več kot 1,5 milijarde evrov in bo predvidoma zadoščala za naslednjih 100 let. Na plečih bodočih inženirjev leži izziv iskanja trajne rešitve težav v Černobilu.

Đorđe Đukić