thumb|Onnettomuuspaikan sijainti kartalla.
Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuus tapahtui 26. huhtikuuta 1986 Ukrainan sosialistisessa neuvostotasavallassa Tšernobylin ydinvoimalaitoksessa lähellä Prypjatin kaupunkia. Tuhoutunut ydinreaktori oli vesijäähdytteinen ja grafiittihidasteinen RBMK-1000.
Voimalan neljännen reaktorin määräaikaishuollon alkaessa oli sovittu tehtäväksi koe, jonka tarkoituksena oli selvittää, pystyykö hidastuva generaattori tuottamaan sähköä jäähdytysjärjestelmälle niin kauan, että varajärjestelmät saadaan päälle. Jotta koe voitiin tehdä, muun muassa hätäjäähdytysjärjestelmä ja reaktorin pikasulkujärjestelmä kytkettiin määräysten vastaisesti pois päältä. Reaktorin tehoa pudotettiin sallitun raja-arvon alapuolelle. Suunnitteluvirheen takia reaktori oli nyt tilassa, jossa säätösauvojen työntäminen reaktoriin sekä jäähdytysveden kiehuminen kiihdyttivät ketjureaktiota, vaikka niiden pitäisi hillitä sitä. Reaktorin teho nousi hallitsemattomasti ja aiheutti suuren räjähdyksen.
Onnettomuus luokiteltiin 7-portaisella INES-asteikolla luokkaan 7 (erittäin vakava onnettomuus). Tšernobylin onnettomuus on tähän mennessä kaikkien aikojen vakavin ja tuhoisin ydinvoimalaonnettomuus. Voimalaitoksella onnettomuuden aikaan työskennelleistä 134 sairastui säteilysairauteen. Heistä ainakin 32 kuoli säteilyn takia. Voimalaitoksen ympärille muodostettiin 30 kilometrin suojavyöhyke, joka tyhjennettiin ihmisistä. Kansainvälinen asiantuntijaryhmä on arvioinut, että onnettomuuden aiheuttama säteilyaltistus voi aiheuttaa noin 4 000 ylimääräistä syöpäkuolemaa tulevina vuosikymmeninä. Syöpätapauksia on vaikea havaita tilastollisesti, mutta lasten kilpirauhassyöpä on lisääntynyt saastuneella alueella voimakkaasti.
Ukraina arvioi onnettomuuden jälkikustannuksiksi 150 miljardia Yhdysvaltain dollaria vuosina 1986–2000, mikä on 5–7 % Ukrainan valtion budjetista. Ydinonnettomuus ja sen hoito oli yksi niistä syistä, joiden vuoksi Neuvostoliitto lakkautettiin vuonna 1991. Hyökättyään Ukrainaan 24. helmikuuta 2022 Venäjä valtasi onnettomuusalueen ja piti sitä hallussaan maaliskuun loppuun. Säteilytaso alueella nousi, kun Venäjän joukot liikkuivat siellä raskaalla kalustolla. IAEA:n pääjohtaja Rafael Grossi ilmoitti 26. huhtikuuta, että säteilytaso onnettomuusalueella on jälleen normaali.
Tšernobylin reaktori pienoiskuva|RBMK-reaktori poikkeaa huomattavasti kevytvesireaktorista. Reaktori koostuu joukosta pieniä kanavia, joiden kansien päällä kuvassa työskennellään. Lisäksi hidastinaineena on tulenarka grafiitti. Yleisemmin hidastusaineena käytetään vettä. Kuva Ignalinan ydinvoimalasta.
pienoiskuva|Kuva Tšernobylin ydinlaitosalueesta. Kartalla keskellä jäähdytysallas. Sen alapuolella on Tšernobylin kaupunki ja altaan ylävasemmalla sotilasreaktorilaitos. Sen vasemmalla puolella sijaitsee Prypjatin kaupunki, altaan oikealla puolella Pripet-joki.
Tšernobylin Vladimir Leninin mukaan nimetty ydinvoimala sijaitsee noin 18 kilometrin päässä Tšernobylistä Pripet-joen yläjuoksulla lähellä Prypjatin kaupunkia. Neljä reaktoria tuottivat lähes 4 000 megawatin sähkötehon, joka oli noin kymmenyksen Ukrainan SNT:n sähköntarpeesta. Laitoksen jäähdytysaltaan pituus oli yli neljä kilometriä. Ensimmäisen reaktorin rakentaminen aloitettiin vuonna 1970, ja se otettiin käyttöön vuonna 1977. Vuonna 1986 laitoksessa oli toiminnassa neljä reaktoria ja kaksi rakenteilla. Viidennen oli tarkoitus valmistua onnettomuusvuoden 1986 lokakuussa ja kuudennen vuonna 1988.
Laitoksen reaktorit edustivat epävakaaksi tiedettyä RBMK-1000-tyyppiä, joita rakennettiin vain Neuvostoliitossa. Onnettomuuden jälkeen rakenteilla olleiden yksiköiden rakentaminen keskeytettiin. Onnettomuusreaktori oli grafiittihidasteinen, ja siinä käytettävä polttoaine oli sijoitettu 1 600 paineputkeen, joista höyry siirtyi suoraan turbiineille. Itse reaktori oli lujatekoisen betonirakennuksen sisällä osittain maan alla. Reaktorihalli ylettyi 90 metrin korkeuteen, ja yläpinnan läpimitta oli 13 metriä. RBMK-reaktori tunnetaan useista suunnitteluvioistaan ja onnettomuudelle alttiista ratkaisuista. Siinä on 1 600 polttoainekanavaa ja niiden yläpuolella 200 tonnia painava lastausnosturi. Itse reaktorissa oli noin 190 tonnia uraania, 1 700 tonnia grafiittia ja 180 booriteräksistä säätösauvaa.
25. huhtikuuta 1986 voimalaitoksen neljännen reaktorin miehitys oli viikonlopun takia alle 150 henkilöä.
Onnettomuuden syyt Tšernobylin onnettomuuden syyt ja kulku ovat olleet onnettomuuden jälkeen intensiivisen kansainvälisen tutkimuksen kohteena. Onnettomuuden kulku tunnetaan sekunnilleen, ja sen tekniset syyt on pystytty johtamaan yksittäisiin reaktorin osiin asti. Myös käytössä, valvonnassa ja turvallisuuskulttuurissa tehdyt onnettomuuden mahdollistaneet virheet on pystytty yksilöimään. Onnettomuuden syitä koskevia tutkimuksia ovat julkaisseet YK:n alainen Kansainvälinen atomienergiajärjestö, OECD:n alainen NEA ja lukuisat yliopistot ja tutkijaryhmät, mukaan lukien Neuvostoliiton onnettomuustutkimuskomissio.
Julkaistujen onnettomuusraporttien tulokset tukevat toisiaan, joskin niissä saatetaan painottaa eri syiden merkitystä kokonaisuudessa eri lailla. Tutkimusten tuloksena tiedetään, että Tšernobylin onnettomuuden mahdollistivat vakavat puutteet laitoksen suunnitteluperiaatteissa ja suunnittelussa (mukaan lukien sen ydinteknisen osan), käyttötavoissa, turvallisuuskulttuurissa ja valvonnassa. Kuhunkin luokkaan lukeutuu monia kriittisiä puutteita, joista kunkin korjaaminen ajoissa olisi yksinään riittänyt estämään onnettomuuden tai ainakin rajaamaan sen vaikutukset laitoksen sisälle. Suurin osa puutteista liittyi asioihin, jotka länsimaissa yleisesti käytössä olevissa ydinturvallisuusperiaatteissa on ydinenergian käytön alusta asti tunnistettu kriittisiksi (katso esim.).
Neuvostoliitto ja sen seuraajavaltiot siirtyivät länsimaissa käytettyihin suunnittelun, käytön, valvonnan ja turvallisuuskulttuurin toimintatapoihin vasta asteittain Tšernobylin onnettomuuden jälkeen. Osittain muutos on edelleen kesken. Lisäksi Tšernobylin voimalaitoksessa ja sen käytössä ilmeni huomattava määrä merkittäviä puutteita, jotka pahensivat onnettomuutta ja kasvattivat muunlaisten onnettomuuksien riskiä, mutta jotka eivät kuitenkaan olleet suoranaisena syynä onnettomuudelle.
Tekniset syyt Tšernobylin ydinvoimalaitoksen suunnittelussa ei noudatettu ydinturvallisuuden perusperiaatteita. Nykyisin rakennetut uudet kevytvesireaktorit ovat immuuneja monille Tšernobylin onnettomuudelle välttämättömänä edellytyksenä olleille ominaisuuksille ja puutteille. Vertailun vuoksi vasemmalla on vakiintuneita turvallisuusominaisuuksia soveltava kevytvesireaktori (LWR, light water reactor). Tärkeimmät onnettomuuteen suoraan vaikuttaneet tekniset erot olivat seuraavat (numerot viittaavat kaavioon):
thumb|Turvallisuuteen vaikuttavat erot Tšernobylin RBMK-reaktorin ja maailmalla tavanomaisen kevytvesireaktoria (LWR, light water reactor) käyttävän korkean ydinturvallisuuden voimalaitoksen välillä. Numerot viittaavat tekstiin.
RBMK-reaktorissa hidastinaineena käytettiin tulenarkaa grafiittia (kuvassa punaisella). Puhdas grafiitti ei suoranaisesti pala, mutta ylikuumentunut grafiitti reagoi vesihöyryn kanssa ja muodostaa hiilimonoksidia ja vetyä, jotka palavat. Palokaasut kuljettivat reaktorisydämen radioaktiivisia aineita ympäristöön. Grafiittipalo osoittautui erittäin vaikeaksi sammuttaa, ja se paloi useita päiviä onnettomuuden alun jälkeen. Kevytvesireaktoreissa sitä vastoin hidastinaineena on vesi. Reaktori ja koko reaktorirakennus pidetään vapaana kaikista syttyvistä aineista. RBMK-reaktorissa on niin sanottu positiivinen takaisinkytkentä, joten sen lämpötehoa pitää säätää aktiivisesti säätösauvoilla. Tämä tarkoittaa sitä, että reaktorissa kiertävän veden tiheyden laskiessa lämpölaajenemisen tai kiehumisen takia reaktorin lämpöteho pyrkii kasvamaan. Tämä, yhdessä sen kanssa, että matalalla tehotasolla reaktorista tulee hyvin epävakaa (ns. ksenonmyrkytyksen takia), aiheutti hallitsemattoman tehopiikin, joka oli onnettomuuden suoranainen fysikaalinen syy. Kevytvesireaktorit ovat fysikaalisilta ominaisuuksiltaan sellaisia, että takaisinkytkentä on kaikilla tehoalueilla aina negatiivinen. Nopeat tehopiikit eivät ole mahdollisia, koska veden lämpölaajeneminen vaimentaa reaktiota. RBMK-reaktorin säätösauvakoneistossa oli suunnitteluvirhe: sauvojen laskeminen reaktoriin tapahtui hitaasti ja kesti nopeimmillaankin 18–20 sekuntia, joten tehoa korjaavat toimenpiteet vaikuttivat viiveellä. Merkittävämpää oli kuitenkin se, että sauvojen alapuolella oli usean metrin pituinen niin sanottu grafiittiseuraaja, joka ei kuitenkaan ulottunut säätösauvakanavassa aivan reaktorin pohjaan asti, jonne jäi yli metrin mittainen vesitila. Tämä johti siihen, että sauvojen työntäminen reaktoriin ensin kiihdytti reaktorin lämmöntuottoa, päinvastoin kuin olisi pitänyt tapahtua. Kevytvesireaktorien säätösauvat on suunniteltu nopeaan pikapysäytykseen. Säätösauvojen vähäinenkin työntäminen reaktoriin riittää vaimentamaan reaktiota. RBMK-reaktoreita ei ole varustettu lainkaan ilmatiiviillä suojarakennuksella. Three Mile Islandin ydinvoimalaonnettomuudessa kuolemilta ja merkittäviltä ympäristövahingoilta vältyttiin sillä suojarakennus toimi suunnitellusti. Sandberg, J. (toim.): Ydinturvallisuus. Helsinki:Säteilyturvakeskus, 2004. s. 221–229. .
Käyttöön liittyvät syyt Aluksi raportoitiin, että Tšernobylissä tehtiin onnettomuuden sattuessa koetta, jota eivät olleet hyväksyneet voimalaitoksen suunnittelijat eivätkä laitoksen suunnittelua tarpeeksi tuntevat henkilöt, sillä kokeen suorittaminen edellytti reaktorin käyttämistä tavalla, joka nimenomaan kiellettiin laitoksen käyttömääräyksissä.
Edellä mainittu näkemys perustui ilmeisesti neuvostoliittolaisten vuonna 1986 tekemään selvitykseen, jonka he toimittivat IAEA:lle. Näkemys kumottiin kuitenkin vuonna 1992 kansainvälisessä INSAG-7-selvityksessä. Sen mukaan käyttöhenkilökunnan suorittamat toimenpiteet liittyivät pääsääntöisesti viralliseen koeohjelmaan ja he noudattivat muuten vallitsevia toimintatapoja. Käyttöhenkilökunnan tekemäksi virheeksi jää se, että koe aloitettiin tehotasolta, joka oli selvästi koeohjelmassa määritetyn rajan alapuolella ja hyvin vaarallista (mitä he eivät tienneet).
Turvallisuuskulttuuri oli syvästi puutteellinen. Länsimaissa voimalaitosreaktoreita ei käytetä kokeisiin muuten kuin kattavan teknisen analyysin, laitoksen suunnittelijoiden kuulemisen ja riippumattoman turvallisuusviranomaisen hyväksynnän jälkeen. Varsinkin laitoksen käyttömääräyksien noudattamatta jättäminen ei olisi mahdollista ohjausautomatiikan ja valvonnan vuoksi.
Reaktorin operaattoreilta ja kokeen valvojalta puuttui koulutus reaktorin käyttäytymisestä kokeen alhaisella tehoalueella, jossa reaktion karkaaminen käsistä oli tunnettu vaaratekijä. Neuvostoliitossa voimalaitoksen operaattoreita ei koulutettu simulaattorin avulla toimimaan normaalista poikkeavissa ja yllättävissä tilanteissa toisin kuin länsimaissa.
Koetta varten Tšernobylissä kytkettiin tiettyjä voimalaitoksen turvallisuusjärjestelmän osia pois päältä, mutta tämä kuului viralliseen koeohjelmaan, eikä koetta olisi voitu suorittaa ilman tätä. Kevytvesireaktorissa puolestaan osa turvallisuusominaisuuksista perustuu luonnonlakeihin, joten niitä ei voi kytkeä pois missään olosuhteissa.
Valvontaan ja turvallisuuskulttuuriin liittyvät syyt Neuvostoliitossa ei reaktoreiden suunnittelussa ja käytössä painotettu turvallisuuden ensisijaista huomioimista kaikissa teknisissä ratkaisuissa ja laitoksen käytössä. Tämä koko neuvostoliittolaisen ydinenergian käytön turvallisuuskulttuurissa vallitseva tyhjiö mahdollisti jokaisen onnettomuuteen johtaneen puutteen ja vian. Tšernobylin reaktorit oli suunniteltu käytettäväksi tietyllä tehoalueella, tiettyjen tarkkojen ohjeiden mukaan. Näin toimien laitokset olisivat olleet onnettomuusalttiita, mutta onnettomuus olisi vältetty.