Die Ursachen der Tschernobyl-Katastrophe von 1986 wurden unterschiedlich auf das Betriebspersonal, die Anlagenleitung, die Konstruktion des Reaktors und das Fehlen angemessener Sicherheitsinformationen in der sowjetischen Nuklearindustrie zurückgeführt. Dieser Artikel betrachtet eine Reihe von Konstruktionsfehlern, Betriebsmängeln und menschlichen Fehlern, die zu dem Unfall geführt haben. Es untersucht den Unfallhergang, konstruktive Probleme bei Reaktor und Kühlstäben sowie den Unfallhergang. Es berücksichtigt die ergonomischen Aspekte und vertritt die Ansicht, dass die Hauptursache des Unfalls eine unzureichende Interaktion zwischen Benutzer und Maschine war. Schließlich betont er die anhaltenden Unzulänglichkeiten und betont, dass eine ähnliche Katastrophe immer noch eintreten könnte, wenn die Ergonomie-Lektionen nicht vollständig gelernt werden.
Die ganze Geschichte der Tschernobyl-Katastrophe ist noch nicht bekannt. Um ehrlich zu sein, die Wahrheit ist immer noch verschleiert von eigennütziger Zurückhaltung, Halbwahrheiten, Geheimhaltung und sogar Unwahrheit. Eine umfassende Untersuchung der Unfallursachen scheint eine sehr schwierige Aufgabe zu sein. Das Hauptproblem, mit dem sich der Ermittler konfrontiert sieht, ist die Notwendigkeit, den Unfall und die Rolle der menschlichen Faktoren darin auf der Grundlage der winzigen Informationen zu rekonstruieren, die für die Untersuchung zur Verfügung gestellt wurden. Die Katastrophe von Tschernobyl ist mehr als ein schwerer technischer Unfall, ein Teil der Ursachen für die Katastrophe liegt auch bei der Verwaltung und der Bürokratie. Das Hauptziel dieses Artikels besteht jedoch darin, die Konstruktionsfehler, die Betriebsmängel und die menschlichen Fehler zu betrachten, die sich beim Unfall von Tschernobyl zusammengetan haben.
Wer ist schuld?
Der Chefkonstrukteur der Druckrohr-Großleistungs-Siedewasserreaktoren (RBMK), die 1989 im Kernkraftwerk Tschernobyl (KKW) eingesetzt wurden, präsentierte seine Ansicht zu den Ursachen des Unfalls von Tschernobyl. Er führte die Katastrophe darauf zurück, dass das Personal die korrekten Verfahren oder die „Produktionsdisziplin“ nicht eingehalten habe. Er wies darauf hin, dass die Anwälte, die den Unfall untersuchten, zu demselben Schluss gekommen seien. Seiner Ansicht nach „liegt der Fehler eher beim Personal als bei Konstruktions- oder Herstellungsmängeln.“ Der Forschungsleiter für die RBMK-Entwicklung unterstützte diese Ansicht. Die Möglichkeit einer ergonomischen Unzulänglichkeit als ursächlicher Faktor wurde nicht berücksichtigt.
Die Betreiber selbst äußerten sich anderer Meinung. Der Schichtleiter der vierten Einheit, AF Akimov, der in einem Krankenhaus an den Folgen einer Strahlendosis von mehr als 1,500 Rad (R) in kurzer Zeit während des Unfalls starb, erzählte seinen Eltern immer wieder von seinen Handlungen richtig gewesen war, und er konnte nicht verstehen, was falsch gelaufen war. Seine Beharrlichkeit spiegelte absolutes Vertrauen in einen vermeintlich absolut sicheren Reaktor wider. Akimov sagte auch, dass er seiner Crew nichts vorzuwerfen habe. Die Betreiber waren sich sicher, dass sie vorschriftsmäßig handelten, und letztere erwähnten mit keinem Wort die Möglichkeit einer Explosion. (Bemerkenswerterweise wurde die Möglichkeit, dass der Reaktor unter bestimmten Bedingungen gefährlich werden kann, erst nach dem Unfall von Tschernobyl in die Sicherheitsvorschriften aufgenommen.) Angesichts später offengelegter Konstruktionsprobleme ist es jedoch bezeichnend, dass die Betreiber nicht verstehen konnten, warum Stäbe in den Reaktor eingeführt wurden Kern eine so schreckliche Explosion verursacht, anstatt die nukleare Reaktion wie vorgesehen sofort zu stoppen. Das heißt, sie handelten in diesem Fall korrekt nach den Wartungsanweisungen und ihrem mentalen Modell des Reaktorsystems, aber die Auslegung des Systems entsprach nicht diesem Modell.
Sechs Personen, die allein die Werksleitung vertreten, wurden angesichts der Menschenverluste wegen Verstoßes gegen Sicherheitsvorschriften für explosionsgefährdete Anlagen verurteilt. Der Vorsitzende des Gerichts sprach sich für die Fortsetzung der Ermittlungen gegen „diejenigen aus, die es unterlassen haben, Maßnahmen zur Verbesserung des Anlagendesigns zu ergreifen“. Er erwähnte auch die Verantwortung der Abteilungsbeamten, der lokalen Behörden und der medizinischen Dienste. Aber tatsächlich war klar, dass der Fall abgeschlossen war. Niemand sonst wurde für die größte Katastrophe in der Geschichte der Nukleartechnik verantwortlich gemacht.
Es ist jedoch notwendig, alle ursächlichen Faktoren zu untersuchen, die bei der Katastrophe zusammenkamen, um wichtige Lehren für einen sicheren zukünftigen Betrieb von Kernkraftwerken zu ziehen.
Geheimhaltung: Das Informationsmonopol in Forschung und Industrie
Das Scheitern der Benutzer-Maschine-Beziehung, das zu „Tschernobyl-86“ führte, kann in gewissem Maße der Geheimhaltungspolitik – der Durchsetzung eines Informationsmonopols – zugeschrieben werden, die die technologische Kommunikation im sowjetischen Atomenergie-Establishment regelte. Einer kleinen Gruppe von Wissenschaftlern und Forschern wurde ein erschöpfendes Recht eingeräumt, die Grundprinzipien und Verfahren in der Kernenergie zu definieren, ein Monopol, das zuverlässig durch die Geheimhaltungspolitik geschützt wird. Infolgedessen blieben Zusicherungen sowjetischer Wissenschaftler hinsichtlich der absoluten Sicherheit von Kernkraftwerken 35 Jahre lang unwidersprochen, und die Geheimhaltung verschleierte die Inkompetenz der zivilen Nuklearführer. Übrigens wurde kürzlich bekannt, dass diese Geheimhaltung auch auf Informationen zum Unfall von Three Mile Island ausgedehnt wurde; das Betriebspersonal der sowjetischen Kernkraftwerke wurde über diesen Unfall nicht vollständig informiert – es wurden nur ausgewählte Informationen bekannt gegeben, die der offiziellen Sichtweise zur Sicherheit der Kernkraftwerke nicht widersprachen. Ein Bericht über die ingenieurtechnischen Aspekte des Unfalls auf Three Mile Island, der 1985 vom Autor dieses Papiers vorgelegt wurde, wurde nicht an diejenigen verteilt, die mit der Sicherheit und Zuverlässigkeit von Kernkraftwerken zu tun haben.
Abgesehen von den Unfällen in den Kernkraftwerken von Armenien und Tschernobyl (1982), die in der Zeitung beiläufig erwähnt wurden, wurden nie sowjetische Atomunfälle veröffentlicht Prawda. Indem sie den wahren Stand der Dinge verheimlichten (und damit die Lehren aus den Unfallanalysen nicht nutzten), stellten die Führer der Kernenergieindustrie den Weg zu Tschernobyl-86 gerade, ein Weg, der durch die Tatsache weiter geebnet wurde eine vereinfachte Vorstellung der Betreibertätigkeiten wurde implantiert und das Risiko des KKW-Betriebs unterschätzt.
Als Mitglied des staatlichen Sachverständigenausschusses zu den Folgen des Unfalls von Tschernobyl erklärte er 1990: „Um nicht mehr zu irren, müssen wir alle unsere Fehler eingestehen und analysieren. Es ist wichtig festzustellen, welche Fehler auf unsere Unerfahrenheit zurückzuführen sind und welche tatsächlich ein bewusster Versuch waren, die Wahrheit zu verbergen.“
Der Unfall von Tschernobyl von 1986
Fehlerhafte Planung des Tests
Am 25. April 1986 wurde der vierte Block des Kernkraftwerks Tschernobyl (Chernobyl 4) für die routinemäßige Wartung vorbereitet. Der Plan war, die Einheit abzuschalten und ein Experiment mit nicht funktionierenden Sicherheitssystemen durchzuführen, die vollständig von der Stromversorgung durch normale Quellen getrennt waren. Dieser Test hätte durchgeführt werden müssen Bevor der erste Start von Tschernobyl 4. Das Staatskomitee hatte es jedoch so eilig, die Einheit in Betrieb zu nehmen, dass es beschloss, einige „unbedeutende“ Tests auf unbestimmte Zeit zu verschieben. Die Abnahmebescheinigung wurde Ende 1982 unterzeichnet. Damit handelte der stellvertretende Oberingenieur nach dem früheren Plan, der eine völlig stillgelegte Einheit voraussetzte; seine Planung und Zeiteinteilung des Tests verlief gemäß dieser impliziten Annahme. Dieser Test wurde keinesfalls auf eigene Initiative durchgeführt.
Das Testprogramm wurde vom Chefingenieur genehmigt. Die Leistung während des Tests sollte aus der Auslaufenergie des Turbinenrotors (während seiner trägheitsinduzierten Rotation) erzeugt werden. Wenn er sich noch dreht, erzeugt der Rotor elektrische Energie, die im Notfall verwendet werden könnte. Der totale Stromausfall in einem Kernkraftwerk führt zum Stillstand aller Mechanismen, einschließlich der Pumpen, die für die Kühlmittelzirkulation im Kern sorgen, was wiederum zur Kernschmelze führt – ein schwerer Unfall. Das obige Experiment zielte darauf ab, die Möglichkeit zu testen, einige andere verfügbare Mittel - die Trägheitsrotation der Turbine - zur Stromerzeugung zu verwenden. Es ist nicht verboten, solche Tests an Betriebsanlagen durchzuführen, sofern ein angemessenes Verfahren entwickelt und zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen getroffen wurden. Das Programm muss sicherstellen, dass eine Notstromversorgung für den gesamten Testzeitraum bereitgestellt wird. Mit anderen Worten, der Machtverlust wird nur angedeutet, aber nie verwirklicht. Der Test darf erst durchgeführt werden, nachdem der Reaktor abgeschaltet ist, dh wenn der „Scram“-Knopf gedrückt und die Absorptionsstäbe in den Kern eingeführt wurden. Zuvor muss sich der Reaktor in einem stabilen geregelten Zustand mit der in der Betriebsvorschrift angegebenen Reaktivitätsspanne befinden, wobei mindestens 28 bis 30 absorbierende Stäbe in den Kern eingeführt sind.
Das vom Chefingenieur der Tschernobyl-Anlage genehmigte Programm erfüllte keine der oben genannten Anforderungen. Darüber hinaus forderte sie die Abschaltung des Not-Kernkühlsystems (ECCS) und gefährdete damit die Sicherheit der Anlage für den gesamten Testzeitraum (ca. vier Stunden). Bei der Entwicklung des Programms haben die Initiatoren die Möglichkeit des Auslösens des ECCS berücksichtigt, eine Eventualität, die sie daran gehindert hätte, den Rundown-Test zu absolvieren. Das Anzapfverfahren wurde im Programm nicht vorgegeben, da die Turbine keinen Dampf mehr benötigte. Offensichtlich hatten die beteiligten Personen keinerlei Ahnung von Reaktorphysik. Die Kernkraft-Führer hatten offensichtlich auch ähnlich unqualifizierte Leute, was erklären würde, dass das obige Programm, als es den zuständigen Behörden im Januar 1986 zur Genehmigung vorgelegt wurde, von ihnen in keiner Weise kommentiert wurde. Auch das abgestumpfte Gefühl der Gefahr trug dazu bei. Aufgrund der Geheimhaltungspolitik der Kerntechnik hatte sich die Meinung gebildet, dass Kernkraftwerke sicher und zuverlässig seien und dass ihr Betrieb unfallfrei sei. Das Fehlen einer offiziellen Reaktion auf das Programm machte den Direktor des Tschernobyl-Werks jedoch nicht auf die Möglichkeit einer Gefahr aufmerksam. Er beschloss, den Test mit dem nicht zertifizierten Programm fortzusetzen, obwohl dies nicht erlaubt war.
Änderung im Prüfprogramm
Bei der Durchführung des Tests verletzte das Personal das Programm selbst, wodurch weitere Möglichkeiten für einen Unfall geschaffen wurden. Das Personal von Tschernobyl hat sechs grobe Fehler und Verstöße begangen. Laut Programm wurde das ECCS außer Betrieb gesetzt, was einer der schwerwiegendsten und fatalsten Fehler war. Die Speisewasserregelventile waren zuvor abgesperrt und verriegelt worden, sodass sie nicht einmal manuell geöffnet werden konnten. Die Notkühlung wurde bewusst außer Betrieb gesetzt, um einen möglichen Thermoschock durch eindringendes kaltes Wasser in den heißen Kern zu verhindern. Diese Entscheidung basierte auf der festen Überzeugung, dass der Reaktor standhalten würde. Der „Vertrauen“ in den Reaktor wurde durch den vergleichsweise störungsfreien zehnjährigen Betrieb der Anlage gestärkt. Selbst eine ernsthafte Warnung, die teilweise Kernschmelze des ersten Reaktorblocks von Tschernobyl im September 1982, wurde ignoriert.
Gemäß Testprogramm sollte der Rotorauslauf bei einer Leistung von 700 bis 1000 MW durchgeführt werdenth (Megawatt Wärmeleistung). Ein solcher Herunterfahren hätte während des Abschaltens des Reaktors durchgeführt werden sollen, aber es wurde der andere, desaströse Weg gewählt: den Test bei noch laufendem Reaktor fortzusetzen. Dies geschah, um die „Reinheit“ des Experiments sicherzustellen.
Unter bestimmten Betriebsbedingungen wird es notwendig, eine lokale Steuerung für Gruppen von absorbierenden Stäben zu ändern oder abzuschalten. Beim Abschalten eines dieser lokalen Systeme (die Mittel dazu sind im Verfahren für den Betrieb mit geringer Leistung angegeben) korrigierte der leitende Reaktorsteuerungsingenieur das Ungleichgewicht im Steuerungssystem nur langsam. Dadurch fiel die Leistung unter 30 MWth was zu einer Reaktorvergiftung durch Spaltprodukte (mit Xenon und Jod) führte. In einem solchen Fall ist es nahezu unmöglich, normale Bedingungen wiederherzustellen, ohne den Test zu unterbrechen und einen Tag zu warten, bis die Vergiftung überwunden ist. Der stellvertretende Chefingenieur für den Betrieb wollte den Test nicht unterbrechen und zwang die Leitwarten durch Anschreien dazu, mit der Anhebung der auf 200 MW stabilisierten Leistung zu beginnenth). Die Reaktorvergiftung dauerte an, aber eine weitere Leistungssteigerung war aufgrund der geringen Betriebsreaktivitätsspanne von nur 30 Stäben für einen Großleistungs-Druckrohrreaktor (RBMK) unzulässig. Der Reaktor wurde praktisch unkontrollierbar und potenziell explosiv, da die Bediener beim Versuch, die Vergiftung zu überwinden, mehrere Stäbe zurückzogen, die zur Aufrechterhaltung der Reaktivitätssicherheitsspanne erforderlich waren, wodurch das Scram-System unwirksam wurde. Trotzdem wurde beschlossen, mit dem Test fortzufahren. Das Verhalten der Bediener war offensichtlich hauptsächlich durch den Wunsch motiviert, den Test so schnell wie möglich abzuschließen.
Probleme aufgrund der unzureichenden Konstruktion des Reaktors und der Absorptionsstäbe
Zum besseren Verständnis der Unfallursachen ist es notwendig, auf die wesentlichen Konstruktionsmängel der Dämpfungsstangen des Steuer- und Scramsystems hinzuweisen. Die Kernhöhe beträgt 7 m, während die absorbierende Länge der Stäbe 5 m mit 1 m Hohlteilen darüber und darunter beträgt. Die unteren Enden der Absorptionsstäbe, die bei vollständiger Einführung unter den Kern gehen, sind mit Graphit gefüllt. Bei einer solchen Konstruktion treten die Steuerstäbe in den Kern ein, gefolgt von ein Meter langen Hohlteilen und schließlich den absorbierenden Teilen.
Bei Tschernobyl 4 gab es insgesamt 211 Absorberstäbe, von denen 205 vollständig zurückgezogen wurden. Das gleichzeitige Wiedereinführen so vieler Stäbe führt zunächst zu einem Reaktivitätsüberschwingen (einem Peak der Spaltaktivität), da zunächst die Graphitenden und Hohlteile in den Kern eindringen. In einem stabil geregelten Reaktor muss man sich über einen solchen Ausbruch keine Sorgen machen, aber im Fall einer Kombination ungünstiger Bedingungen kann sich eine solche Zugabe als fatal erweisen, da sie zu einem sofortigen Durchgehen des Neutronenreaktors führt. Die unmittelbare Ursache des anfänglichen Reaktivitätswachstums war der Beginn des Siedens von Wasser im Kern. Dieses anfängliche Reaktivitätswachstum spiegelte einen besonderen Nachteil wider: einen positiven Dampfblasenkoeffizienten, der aus dem Kerndesign resultierte. Dieser Konstruktionsmangel ist einer der Fehler, die Bedienfehler verursacht haben.
Gravierende Konstruktionsfehler im Reaktor und den Absorberstäben haben den Tschernobyl-Unfall eigentlich vorweggenommen. 1975, nach dem Unfall im Werk Leningrad und später, warnten Spezialisten angesichts von Mängeln im Kerndesign vor der Möglichkeit eines weiteren Unfalls. Sechs Monate vor der Katastrophe von Tschernobyl schickte ein Sicherheitsinspektor des Werks Kursk einen Brief nach Moskau, in dem er den Chefforscher und Chefkonstrukteur auf bestimmte Konstruktionsmängel des Reaktors und der Stäbe des Steuer- und Schutzsystems hinwies. Der Staatliche Überwachungsausschuss für Kernenergie bezeichnete seine Argumentation jedoch als unbegründet.
Der Unfallhergang selbst
Der Ablauf der Ereignisse war wie folgt. Mit dem Einsetzen der Kavitation der Reaktorkühlmittelpumpe, die zu einer verringerten Strömungsgeschwindigkeit im Kern führte, siedete das Kühlmittel in den Druckrohren. Genau in diesem Moment drückte der Schichtleiter den Knopf des Scram-Systems. Als Reaktion darauf fielen alle Steuerstäbe (die zurückgezogen worden waren) und die Scram-Stäbe in den Kern. Allerdings dringen zuerst der Graphit und die hohlen Enden der Stäbe in den Kern ein, was zu einem Anstieg der Reaktivität führt; und sie traten gerade zu Beginn der intensiven Dampferzeugung in den Kern ein. Auch der Anstieg der Kerntemperatur erzeugte den gleichen Effekt. Es wurden also drei für den Kern ungünstige Bedingungen kombiniert. Das sofortige Durchgehen des Reaktors begann. Dies war hauptsächlich auf grobe Konstruktionsmängel des RBMK zurückzuführen. An dieser Stelle sei daran erinnert, dass das ECCS außer Betrieb gesetzt, verriegelt und versiegelt worden war.
Die weiteren Ereignisse sind bekannt. Der Reaktor wurde beschädigt. Der größte Teil des Brennstoffs, des Graphits und anderer Komponenten im Inneren des Kerns wurde herausgeblasen. Die Strahlungswerte in der Nähe der beschädigten Einheit betrugen 1,000 bis 15,000 R/h, obwohl es einige weiter entfernte oder geschützte Bereiche gab, in denen die Strahlungswerte erheblich niedriger waren.
Zuerst bemerkte das Personal nicht, was passiert war, und sagte einfach weiter: „Das ist unmöglich! Es wurde alles richtig gemacht.“
Ergonomische Überlegungen im Zusammenhang mit dem sowjetischen Unfallbericht
Der von der sowjetischen Delegation beim Treffen der International Atomic Energy Association (IAEO) im Sommer 1986 vorgelegte Bericht gab offensichtlich wahrheitsgemäße Informationen über die Tschernobyl-Explosion, aber es tauchen immer wieder Zweifel auf, ob die Akzente an den richtigen Stellen gesetzt wurden und ob das Design Unzulänglichkeiten wurden nicht allzu sanft behandelt. Dem Bericht zufolge wurde das Verhalten des Personals durch den Wunsch verursacht, den Test so schnell wie möglich abzuschließen. Gemessen an den Tatsachen, dass das Personal gegen das Verfahren zur Vorbereitung und Durchführung der Tests, gegen das Testprogramm selbst und bei der Durchführung der Reaktorkontrolle verstoßen hat, scheint es, dass die Bediener sich der im Reaktor ablaufenden Prozesse nicht vollständig bewusst waren und hatte jedes Gefühl der Gefahr verloren. Laut der Meldung:
Die Reaktorkonstrukteure versäumten es, Sicherheitssysteme vorzusehen, die einen Unfall im Falle einer absichtlichen Abschaltung der technischen Sicherheitseinrichtungen in Verbindung mit Verstößen gegen die Betriebsanweisungen verhindern sollten, da sie eine solche Kombination für unwahrscheinlich hielten. Daher war die ursprüngliche Unfallursache ein sehr unwahrscheinlicher Verstoß gegen die Betriebsverfahren und -bedingungen durch das Anlagenpersonal.
Es ist bekannt geworden, dass im ursprünglichen Text des Berichts den Worten „Anlagenpersonal“ der Satz folgte, „der die Konstruktionsfehler des Reaktors und der Stäbe des Steuer- und Schutzsystems aufwies“.
Die Konstrukteure hielten den Eingriff „kluger Dummköpfe“ in die Anlagensteuerung für unwahrscheinlich und versäumten es daher, entsprechende technische Sicherheitsmechanismen zu entwickeln. Angesichts des Satzes im Bericht, der besagt, dass die Konstrukteure die tatsächliche Kombination von Ereignissen für unwahrscheinlich hielten, stellen sich einige Fragen: Hatten die Konstrukteure alle möglichen Situationen im Zusammenhang mit menschlicher Aktivität in der Anlage berücksichtigt? Wenn die Antwort positiv ist, wie wurden sie dann bei der Anlagenplanung berücksichtigt? Leider ist die Antwort auf die erste Frage negativ und lässt Bereiche der Benutzer-Maschine-Interaktion unbestimmt. Infolgedessen wurden das Notfalltraining vor Ort sowie das theoretische und praktische Training hauptsächlich innerhalb eines primitiven Steueralgorithmus durchgeführt.
Ergonomie wurde bei der Gestaltung von computergestützten Steuersystemen und Kontrollräumen für Kernkraftwerke nicht verwendet. Als besonders schwerwiegendes Beispiel wurde ein wesentlicher Parameter, der den Kernzustand anzeigt, nämlich die Anzahl der Stäbe des Steuer- und Schutzsystems im Kern, auf der Steuertafel von Tschernobyl 4 in einer für Wahrnehmung und Verständnis ungeeigneten Weise angezeigt. Diese Unzulänglichkeit wurde nur durch die Erfahrung des Bedieners beim Interpretieren von Anzeigen überwunden.
Projektfehlkalkulationen und das Ignorieren menschlicher Faktoren hatten eine Bombe mit verzögerter Wirkung geschaffen. Hervorzuheben ist, dass der Konstruktionsfehler des Kerns und des Steuerungssystems eine fatale Grundlage für weitere Fehlhandlungen der Bediener darstellte und somit die Hauptursache des Unfalls die unzureichende Gestaltung der Benutzer-Maschine-Interaktion war. Die Ermittler der Katastrophe forderten „Respekt vor menschlicher Technik und Mensch-Maschine-Interaktion, das ist die Lektion, die Tschernobyl uns gelehrt hat“. Leider ist es schwierig, alte Ansätze und stereotypes Denken aufzugeben.
Bereits 1976 schien der Akademiker PL Kapitza aus Gründen, die für die Verhinderung von Tschernobyl relevant gewesen sein könnten, eine Katastrophe vorherzusehen, aber seine Bedenken wurden erst 1989 bekannt. Im Februar 1976 US-Nachrichten und Weltbericht, ein wöchentliches Nachrichtenmagazin, veröffentlichte einen Bericht über das Feuer in der Atomanlage Browns Ferry in Kalifornien. Kapitza war so besorgt über diesen Unfall, dass er ihn in seinem eigenen Bericht „Globale Probleme und Energie“ erwähnte, der im Mai 1976 in Stockholm vorgelegt wurde. Kapitza sagte insbesondere:
Der Unfall hat die Unzulänglichkeit der mathematischen Methoden zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit solcher Ereignisse deutlich gemacht, da diese Methoden die Wahrscheinlichkeit aufgrund menschlicher Fehler nicht berücksichtigen. Um dieses Problem zu lösen, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um zu verhindern, dass ein nuklearer Unfall einen katastrophalen Verlauf nimmt.
Kapitza versuchte, seine Arbeit in der Zeitschrift zu veröffentlichen Nauka und Zhizn (Wissenschaft und Leben), aber das Papier wurde mit der Begründung abgelehnt, es sei nicht ratsam, „die Öffentlichkeit zu erschrecken“. Das schwedische Magazin Schlendern hatte Kapitza um seinen Aufsatz gebeten, ihn aber letztlich auch nicht veröffentlicht.
Die Akademie der Wissenschaften versicherte Kapitza, dass es solche Unfälle in der UdSSR nicht geben könne, und gab ihm als endgültigen „Beweis“ die soeben veröffentlichten Sicherheitsregeln für Kernkraftwerke. Diese Regeln enthielten beispielsweise Punkte wie „8.1. Das Verhalten des Personals bei einem nuklearen Unfall richtet sich nach dem Verfahren zur Bewältigung der Unfallfolgen“!
Nach Tschernobyl
Als direkte oder indirekte Folge des Unfalls von Tschernobyl werden Maßnahmen entwickelt und umgesetzt, um den sicheren Betrieb bestehender Kernkraftwerke zu gewährleisten und die Konstruktion und den Bau zukünftiger zu verbessern. Insbesondere wurden Maßnahmen getroffen, um das Scram-System schneller arbeiten zu lassen und ein bewusstes Abschalten durch das Personal auszuschließen. Das Design der Absorptionsstäbe wurde geändert und sie wurden zahlreicher.
Darüber hinaus wurden die Betreiber im Vor-Tschernobyl-Verfahren für anormale Bedingungen angewiesen, den Reaktor in Betrieb zu halten, während nach dem aktuellen Verfahren der Reaktor abgeschaltet werden muss. Es werden neue Reaktoren entwickelt, die eigentlich inhärent sicher sind. Es sind neue Forschungsbereiche aufgetaucht, die vor Tschernobyl entweder ignoriert wurden oder nicht existierten, darunter probabilistische Sicherheitsanalysen und experimentelle Sicherheitsbanktests.
Laut dem ehemaligen Minister für Kernenergie und Industrie der UdSSR, V. Konovalov, ist die Zahl der Ausfälle, Abschaltungen und Zwischenfälle in Kernkraftwerken jedoch immer noch hoch. Studien zeigen, dass dies hauptsächlich auf die schlechte Qualität der gelieferten Komponenten, auf menschliches Versagen und auf unzureichende Lösungen von Konstruktions- und Ingenieurbüros zurückzuführen ist. Auch die Qualität der Bau- und Installationsarbeiten lässt zu wünschen übrig.
Verschiedene Modifikationen und Konstruktionsänderungen sind gängige Praxis geworden. Dadurch und in Kombination mit unzureichender Ausbildung ist die Qualifikation des Bedienpersonals gering. Das Personal muss seine Kenntnisse und Fähigkeiten im Laufe seiner Tätigkeit aufgrund seiner Erfahrungen im Anlagenbetrieb erweitern.
Ergonomie-Lektionen sind noch zu lernen
Selbst das effektivste, ausgeklügeltste Sicherheitssteuerungssystem wird die Anlagenzuverlässigkeit nicht gewährleisten, wenn menschliche Faktoren nicht berücksichtigt werden. Es werden Arbeiten für die Berufsausbildung des Personals des All-Union Wissenschafts- und Forschungsinstituts der Kernkraftwerke vorbereitet, und es gibt Pläne, diese Bemühungen beträchtlich zu erweitern. Es sollte jedoch zugegeben werden, dass Human Engineering immer noch kein integraler Bestandteil von Anlagendesign, -konstruktion, -prüfung und -betrieb ist.
Das ehemalige Kernenergieministerium der UdSSR antwortete 1988 auf eine offizielle Anfrage, dass im Zeitraum 1990-2000 kein Bedarf an Fachkräften für Humantechnik mit Sekundar- und Hochschulbildung bestand, da es keine entsprechenden Anfragen für solches Personal von Kernkraftwerken und -unternehmen gab.
Um viele der in diesem Artikel genannten Probleme zu lösen, ist eine gemeinsame Forschung und Entwicklung von Physikern, Designern, Wirtschaftsingenieuren, Betriebspersonal, Humaningenieuren, Psychologie und anderen Bereichen erforderlich. Die Organisation einer solchen gemeinsamen Arbeit ist mit großen Schwierigkeiten verbunden, wobei eine besondere Schwierigkeit das verbleibende Monopol einiger Wissenschaftler und Wissenschaftlergruppen auf „Wahrheit“ auf dem Gebiet der Kernenergie und das Monopol des Betriebspersonals auf Informationen über den KKW-Betrieb ist. Ohne verfügbare umfassende Informationen ist es unmöglich, eine humantechnische Diagnose eines Kernkraftwerks zu erstellen und gegebenenfalls Wege zur Beseitigung seiner Mängel sowie ein Maßnahmensystem zur Vermeidung von Unfällen zu entwickeln.
In den Kernkraftwerken der ehemaligen Sowjetunion sind die derzeitigen Mittel zur Diagnose, Kontrolle und Computerisierung weit entfernt von anerkannten internationalen Standards; Pflanzenkontrollmethoden sind unnötig kompliziert und verwirrend; es gibt keine fortgeschrittenen Personalschulungsprogramme; es gibt eine schlechte Unterstützung des Anlagenbetriebs durch Konstrukteure und stark veraltete Formate für Betriebshandbücher.
Schlussfolgerungen
Im September 1990 wurden nach weiteren Ermittlungen zwei ehemalige Tschernobyl-Mitarbeiter vorzeitig aus der Haft entlassen. Einige Zeit später wurde das gesamte inhaftierte Bedienungspersonal vor der festgesetzten Zeit befreit. Viele Personen, die mit der Zuverlässigkeit und Sicherheit von Kernkraftwerken zu tun haben, glauben jetzt, dass das Personal korrekt gehandelt hat, obwohl diese korrekten Handlungen zur Explosion geführt haben. Das Personal von Tschernobyl kann nicht für das unerwartete Ausmaß des Unfalls verantwortlich gemacht werden.
Bei dem Versuch, die Verantwortlichen für die Katastrophe zu identifizieren, stützte sich das Gericht hauptsächlich auf die Meinung von technischen Spezialisten, die in diesem Fall die Planer des Kernkraftwerks Tschernobyl waren. Als Ergebnis daraus wird eine weitere wichtige Tschernobyl-Lektion gelernt: Solange das wichtigste Rechtsdokument, das verwendet wird, um die Verantwortung für Katastrophen in so komplizierten Einrichtungen wie NPP zu identifizieren, so etwas wie Wartungsanweisungen ist, die ausschließlich von Designern dieser Einrichtungen erstellt und geändert werden, ist es so Es ist technisch zu schwierig, die wahren Gründe für Katastrophen zu finden und alle notwendigen Vorkehrungen zu treffen, um sie zu vermeiden.
Weiterhin bleibt die Frage offen, ob das Bedienpersonal im Katastrophenfall die Wartungsanweisungen strikt befolgen sollte oder ob es nach seinem Wissen, seiner Erfahrung oder seiner Intuition handeln sollte, was möglicherweise sogar den Anweisungen widerspricht oder unbewusst mit der Androhung von Wartungsarbeiten verbunden ist schwere Strafe.
Leider müssen wir feststellen, dass die Frage „Wer ist schuld am Unfall von Tschernobyl? wurde nicht aufgeklärt. Verantwortliche sollten unter Politikern, Physikern, Administratoren und Betreibern sowie unter Entwicklungsingenieuren gesucht werden. Bloße „Weichensteller“ wie im Fall von Tschernobyl zu verurteilen oder KKWs von Geistlichen mit Weihwasser segnen zu lassen, wie es 1991 beim störfallgeplagten Block in Smolensk geschah, können nicht die richtigen Maßnahmen sein, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb von KKWs zu gewährleisten.
Wer die Tschernobyl-Katastrophe lediglich als bedauernswertes Ärgernis betrachtet, das nie wieder vorkommen wird, muss erkennen, dass es eine grundlegende menschliche Eigenschaft ist, dass Menschen Fehler machen – nicht nur das Bedienungspersonal, sondern auch Wissenschaftler und Ingenieure. Das Ignorieren ergonomischer Prinzipien über Benutzer-Maschine-Interaktionen in jedem technischen oder industriellen Bereich führt zu häufigeren und schwerwiegenderen Fehlern.
Daher ist es notwendig, technische Anlagen wie Kernkraftwerke so zu konzipieren, dass mögliche Fehler entdeckt werden, bevor es zu einem schweren Unfall kommen kann. Viele ergonomische Prinzipien wurden abgeleitet, um Fehler von vornherein zu vermeiden, beispielsweise bei der Gestaltung von Anzeigen und Bedienelementen. Doch auch heute noch werden diese Prinzipien in vielen technischen Einrichtungen auf der ganzen Welt verletzt.
Das Bedienpersonal komplexer Anlagen muss hochqualifiziert sein, nicht nur für den Routinebetrieb, sondern auch für die erforderlichen Maßnahmen bei Abweichung vom Normalzustand. Ein fundiertes Verständnis der Physik und der beteiligten Technologien hilft dem Personal, unter kritischen Bedingungen besser zu reagieren. Solche Qualifikationen können nur durch intensives Training erreicht werden.
Die ständigen Verbesserungen von Benutzer-Maschine-Schnittstellen in technischen Anwendungen aller Art, oft als Folge kleinerer oder größerer Unfälle, zeigen, dass das Problem menschlicher Fehler und damit der Benutzer-Maschine-Interaktion noch lange nicht gelöst ist. Kontinuierliche ergonomische Forschung und die konsequente Anwendung der gewonnenen Ergebnisse mit dem Ziel, die Benutzer-Maschine-Interaktion zuverlässiger zu machen, ist notwendig, insbesondere bei Technologien mit hoher Zerstörungskraft wie der Atomkraft. Tschernobyl warnt eindringlich davor, was passieren kann, wenn Menschen – Wissenschaftler und Ingenieure ebenso wie Verwaltungsbeamte und Politiker – die Notwendigkeit missachten, die Ergonomie in den Prozess der Planung und des Betriebs komplexer technischer Anlagen einzubeziehen.
Hans Blix, Generaldirektor der IAEO, hat dieses Problem mit einem wichtigen Vergleich hervorgehoben. Es wurde gesagt, dass das Problem des Krieges viel zu ernst ist, um es allein den Generälen zu überlassen. Blix fügte hinzu, „dass die Probleme der Atomkraft viel zu ernst sind, um sie allein Nuklearexperten zu überlassen“.